Die Entstehung des Grundgesetzes

Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde Deutschland von den Siegermächten in vier Besatzungszonen aufgeteilt. Die drei Zonen im Westen wurden durch die USA, Frankreich und Großbritannien verwaltet, die Zone im Osten durch die ehemalige Sowjetunion. Während in der Sowjetischen Besatzungszone mit dem Aufbau eines sozialistischen Staates begonnen wurde, schlossen sich die westlichen Alliierten nach und nach zusammen, um den Wiederaufbau Westdeutschlands voranzutreiben. Ihr gemeinsames Ziel: Es sollte ein friedlicher und demokratischer Bundesstaat entstehen. Die westlichen Bundesländer bekamen im Juli 1948 den Auftrag, eine demokratische Verfassung zu entwerfen. Hierzu wählten die Parlamente der elf Länder den sogenannten Parlamentarischen Rat. Am 1. September 1948 fand im Museum Alexander König in Bonn die feierliche Eröffnung statt. Das Gremium aus 65 stimmberechtigten Abgeordneten verschiedener Parteien entschied, statt einer „Verfassung“ ein vorläufiges Grundgesetz zu entwerfen. Der neue Staat sollte provisorischen Charakter haben – bis zu einer künftigen Wiedervereinigung des Deutschen Volkes. Acht Monate arbeiteten die 61 Väter und vier Mütter des Grundgesetzes an ihrem Werk, mit dem Ziel, Deutschland eine rechtliche Grundlage für ein friedliches und gerechtes Leben aller zu geben. Am 8. Mai 1949 wurde das Grundgesetz in Bonn vom Parlamentarischen Rat mit 53 Ja-Stimmen gegen zwölf Nein-Stimmen verabschiedet. Auch die westlichen Besatzungsmächte stimmten zu. Unterzeichnet wurde das Grundgesetz am 23. Mai 1949 und trat mit Ablauf des Tages in Kraft. Die Bundesrepublik Deutschland war gegründet.

ZDF/Terra X/Ellen Haas/Anna-Lena Neidlinger/Maximilian Heß/Bundesarchiv: Welt im Film Nr.172/1948: B-86630 und Nr. 207/1949: 41524, Bundesrepublik Deutschland

Acht Monate dauerte die Ausarbeitung. Ziel: eine rechtliche Grundlage für ein friedliches und gerechtes Leben aller. Unterzeichnet wurde das Grundgesetz am 23. Mai 1949. Die Bundesrepublik Deutschland war gegründet.


Kleiderordnung im Mittelalter

Wer sich wie zu kleiden hatte, war im Mittelalter vorgeschrieben. Oberste Regel: "Anständig" sollte jeder aussehen, also dem eigenen Stand angemessen. Vorgeschrieben wurde vor allem, was nicht getragen werden dürfte: spitze Schnabelschuhe beispielsweise. Die waren dem Adel vorbehalten. Bei Frauen war alles Offenherzige und Figurbetonte verpönt. Juden wurden in fast ganz Europa verpflichtet, einen gelben spitzen Hut zu tragen. Eine unverhohlene Stigmatisierung. Der Bauer trug indes tagein, tagaus dasselbe Gewand: Kittel, Hose, Bundschuh, die immer wieder geflickt wurden.

ZDF/Terra X/G. Graffe/C. Moroni/Gruppe 5/Maximilian Heß

Wer sich wie zu kleiden hatte, war im Mittelalter vorgeschrieben. Oberste Regel: "Anständig" sollte jeder aussehen, also dem eigenen Stand angemessen. Doch vorgeschrieben wurde vor allem, was nicht getragen werden durfte.


So beeinflussen sich Lebewesen gegenseitig

Diese Ameisen bestimmen, wie Löwen jagen! Denn keine Art lebt für sich selbst - Lebewesen beeinflussen sich gegenseitig. So können auch die kleinsten Organismen große Effekte haben. Die ostafrikanische Flötenakazie lebt in einer Gemeinschaft mit Crematogaster-Ameisen. Der Baum bietet den Insekten in seinen angeschwollenen Stacheln Nektar und Lebensraum. Im Gegenzug verteidigen die Ameisen den Baum gegen blätterfressende Elefanten. Ein Biss in die empfindlichen Schleimhäute schreckt ab. Doch die invasive Dickkopfameise Pheidole megacephala stört diese Symbiose und frisst die nützlichen einheimischen Ameisen. Zudem verteidigt diese Art die Bäume nicht mehr gegen Elefanten. Die Folge: Es werden mehr Bäume abgefressen, und die Savanne wird offener. Das wiederum geht an den Löwen nicht spurlos vorbei: Sie haben weniger Verstecke, um ihrer Beute aufzulauern - und erbeuten auch weniger Zebras.

ZDF/Terra X/Malte Jessl/Martin Schaaf/Maximilian Heß

Ameisen bestimmen, wie Löwen jagen? Keine Art lebt für sich selbst - Lebewesen beeinflussen sich gegenseitig. Auch die kleinsten Organismen können große Effekte haben.


Die Bedeutung von Fröschen im alten Ägypten

Haben Frösche im alten Ägypten eine besondere Rolle gespielt? In Gräbern fand man die Amphibien häufiger als Grabbeilage: Natürlich mumifiziert – denn im Mumifizieren waren Ägypter wahre Meister. Hier allerdings wurde ihnen die Arbeit abgenommen. Denn Frösche trocknen ganz ohne menschliches Tun aus – ohne Wasser können sie nicht überleben. Warum wurden aber ausgerechnet Frösche mit ins Jenseits geschickt? Die Antwort findet sich im ägyptischen Götterglauben. So wurde die Geburtsgöttin Heqet oft froschköpfig dargestellt – der Frosch also mit Fruchtbarkeit in Verbindung gebracht. Der Grund: Nil-Überschwemmungen locken besonders Frösche an. Der Ruf des Wassers, Leben zu erzeugen, kam dem Frosch somit zugute. Gott Ptah wiederum galt als ein mächtiger Schöpfergott. Inspiriert vom Lebenszyklus der Amphibien, die aus Eiern zu Kaulquappen und dann zu Fröschen heranwachsen, wurde ihm die schöpferische Kraft der Wiedergeburt im Wasser zugeschrieben. Auch waren Amulette in Froschform als Schmuck sehr beliebt.

ZDF/Terra X/Daniela Busch/Kerstin Kockler/Maximiian Heß

In Gräbern fand man die Amphibien häufiger als Grabbeilage. Warum wurden aber ausgerechnet Frösche mit ins Jenseits geschickt? Die Antwort findet sich im ägyptischen Götterglauben.


Was sich hinter der Kreiszahl pi verbirgt

Was sich hinter der Zahl “pi” verbirgt, lässt sich an jedem runden Alltagsgegenstand erklären. Man misst zum Beispiel von einer Kaffeetasse zuerst den Umfang und dann den Durchmesser. Teilt man dann Umfang durch Durchmesser, erhält man ungefähr 3,14 – also pi. Pi ist das Verhältnis von Umfang zu Durchmesser eines Kreises. Dabei macht es keinen Unterschied, wie groß der Kreis ist – das Verhältnis bleibt immer gleich, es ist pi. Deshalb spricht man bei pi von einer Konstante. Erst mit pi konnten Umfang und Fläche eines Kreises berechnet werden. Jährlich wird im dritten Monat, am 14. Tag, also am 14. März, der weltweite „pi-Day“ gefeiert.“ Dazu gibt es einen runden Kuchen – auf englisch “pie” - und es wird eine Runde im Kreis gelaufen.

ZDF/Terra X/Bilderfest/Lena Paul/Dirk Hagen/Saba Bussmann/Jochen Schmidt


Wie funktioniert unser Gleichgewichtssinn?

Für das menschliche Gleichgewicht ist ein Sinnesorgan im Innenohr verantwortlich: das Vestibular- oder Gleichgewichtsorgan. Das nur wenige Zentimeter große Organ liegt direkt neben der Hörschnecke und besteht aus zwei Teilen: den Bogengängen und den sogenannten Vorhofsäckchen, die alle mit einer zähen Flüssigkeit gefüllt sind. Die drei fast kreisrunden Bogengänge nehmen Drehungen des Kopfes wahr. Je ein Bogen ist für eine Richtung zuständig: Neigungen nach oben und unten, seitliche Drehungen und nach links und rechts. Am Ende jedes Bogengangs befindet sich die “Ampulle”. In einer dünnen Membran, hier rosa eingefärbt, sind die Sinneshärchen eingebettet: Bewegt sich der Kopf, bleibt die träge Flüssigkeit erst einmal still. Die Membran “reibt” also an der Flüssigkeit entlang und reizt die Sinneshärchen. In Gehirn treffen die Signale aus den einzelnen Bogengängen aufeinander und werden zu einem Bild zusammengesetzt. Ebenfalls wichtig für den Gleichgewichtssinn sind die Vorhofsäckchen. Sie funktionieren ähnlich wie die Bogengänge über Sinneshärchen und nehmen Beschleunigungen wahr.

ZDF/Terra X/Bilderfest/Paul Grumer/Fabian Brokmeier/Benjamin Calliari-Herzberg/Maximilian Heß

Für das menschliche Gleichgewicht ist ein Sinnesorgan im Innenohr verantwortlich. Es ist nur wenige Zentimeter groß, liegt direkt neben der Hörschnecke und besteht aus zwei Teilen: den Bogengängen und den sogenannten Vorhofsäckchen.


Wie bewegen sich Schnecken fort?

Schnecken werden in der Wissenschaft auch Gastropoden genannt, das heißt Bauchfüßer. Denn: Der Bauch der Schnecke ist zugleich ihr Fuß. Die Schnecke bewegt sich vorwärts, indem sie diesen breiten, flachen Fuß hinten etwas anhebt und ein Stück weiter vorne wieder aufsetzt. So entsteht eine wellenförmige Vorwärts-Bewegung. Von der Seite sieht man davon nichts, weil der Rand des Fußes immer fest am Boden bleibt. Aber dass Schnecken tatsächlich über Rasierklingen kriechen können, liegt an ihrem Schleim. Er schützt nicht nur den Schneckenkörper vor dem Austrocknen, sondern ist so etwas wie eine selbst gemachte Fahrbahn. Durch eine Drüse am Fuß scheidet die Schnecke den Schleim aus, der zum größten Teil aus Wasser besteht, daneben aber auch Zucker und Eiweiß enthält. Diese Mischung verleiht dem Schleim eine besondere Eigenschaft: Er kann seine Konsistenz verändern! Eigentlich ist er zäh und klebrig. So gibt er der Schnecke Halt, sogar auf senkrechten Flächen. Doch dort, wo die Schnecke bei ihrer wellenförmigen Kriechbewegung den Fuß gegen den Untergrund presst, wird der Schleim unter dem Druck flüssig. So kann die Schnecke auf ihrem Schleim voran gleiten - auch über scharfe Rasierklingen.

ZDF/Terra X/Bilderfest/Tillman Graach/Ariel Sages/Kilian Vogl/Saba Bussmann/Moritz Frisch

Der Bauch der Schnecke ist zugleich ihr Fuß. Sie bewegt sich vorwärts, indem sie den breiten, flachen Fuß hinten etwas anhebt und ein Stück weiter vorne wieder aufsetzt. So entsteht eine wellenförmige Vorwärts-Bewegung.


Was verraten Baumringe?

Wie entstehen die Jahresringe von Bäumen? Und was erzählen sie uns über die Vergangenheit? Jedes Jahr bildet ein Baum eine neue Wachstumsschicht. Deshalb gilt: Je mehr Ringe der Baum hat, desto älter ist er. Grund dafür sind die Jahreszeiten. Im Frühjahr wächst der Baum am schnellsten. In dieser Zeit bildet er die helle Schicht eines Rings. Im Herbst wächst er langsamer – die dunkle Schicht entsteht. Im Winter ist es zu kalt. Deshalb ist eine Wachstumspause angesagt. Das ist aber noch nicht alles: Denn die Ringe verraten uns noch mehr als nur das Alter eines Baumes. Sie sind auch ein Archiv für die Bedingungen unter denen er gewachsen ist. Wenn der Baum in einem Jahr genug Licht, Wasser und Nährstoffe bekommt und günstige Temperaturen herrschen, wächst er schneller. Dann bildet er mehr Holz – also einen breiteren Ring. Es kann aber auch sein, dass der Baum beim Wachstum gestört wird. Zum Beispiel, wenn es zu wenig regnet und sehr heiß ist. Dann bildet er nur einen schmalen Ring. Durch die Abfolge der Ringe kann man deshalb das Alter von Holz exakt bestimmen – sogar Jahrhunderte nachdem ein Baum gefällt wurde. Und man kann genau sagen, wann der Baum gelebt hat und in welchem Jahr er gefällt wurde. So lässt sich auch das Alter historischer Gebäude bestimmen. Dafür untersucht man die Jahresringe der Holzbalken, mit denen das Gebäude gebaut wurde.

ZDF/TerraX/Leon Altfeld/Julia Bruch/Maximilian Heß


Wann tritt der klinische Tod ein?

Beim sogenannten „klinischen Tod“ bleibt das Herz stehen. Die Atmung fällt aus. Nach sieben Sekunden kommt es zur Bewusstlosigkeit. Das Herz pumpt das Blut nicht mehr richtig in die Blutgefäße. Die 100 Billionen Zellen im Körper sind aber noch lebendig, sie werden allerdings nun nicht mehr ausreichend mit Sauerstoff versorgt. Im Gehirn entstehen nach drei bis fünf Minuten bleibende Schäden. Wird rechtzeitig reanimiert, kann der Prozess umgekehrt werden, und der Mensch überlebt. Bleibt allerdings die Sauerstoffversorgung aus, sterben die Zellen im Gehirn nach zehn Minuten endgültig. Der Hirntod tritt ein. Alle Gehirnfunktionen sind erloschen. Ein Zurückkommen ist nicht mehr möglich.

ZDF/Terra X/Bilderfest/Julia Nölker/Tobias Bauer/Maximilian Heß

Beim sogenannten klinischen Tod bleibt das Herz stehen. Die Atmung fällt aus. Die Zellen im Körper werden nicht mehr ausreichend mit Sauerstoff versorgt. Bleibt die Sauerstoffversorgung aus, sterben die Zellen im Gehirn nach zehn Minuten endgültig.


Wie kann man Temperatur definieren?

Alle Stoffe bestehen aus kleinsten Teilchen, den Atomen und Molekülen. Sie sind ständig in Bewegung. Die Temperatur ist ein Ausdruck davon, wie heftig sie sich bewegen. Also je schneller, desto wärmer und umgekehrt – bis hin zum absoluten Nullpunkt, dem kompletten Stillstand. Um die Temperatur zu definieren, gibt es verschiedene Einteilungen: Die Celsius-Skala ist zwar die geläufigste, aber in der Physik nutzen Forschende häufig die Kelvin-Skala – deren Grundlage der absolute Nullpunkt ist. An diesem – nur theoretisch erreichbaren – Punkt kommen alle Teilchen zum Stillstand, kälter geht es nicht: Hier herrschen 0 Kelvin. Im Gegensatz zur Celsius-Skala gibt es keine negativen Kelvin-Werte. Deshalb ist für die Temperatur auch Kelvin die international anerkannte Basiseinheit, kurz SI-Einheit – und nicht Grad Celsius. Die Unterschiede zwischen “einem Grad” sind bei Celsius und Kelvin gleich, die beiden Skalen sind nur verschoben: 0 Kelvin entsprechen etwa -273°C.

ZDF/TerraX plus/Bilderfest/Paul Grumer/Moritz Krause/Maximilian Rügamer/Maximilian Heß

Atome und Moleküle sind ständig in Bewegung. Die Temperatur ist ein Ausdruck davon, wie heftig sie sich bewegen. Je schneller, desto wärmer und umgekehrt – bis zum kompletten Stillstand. Um die Temperatur zu definieren, gibt es verschiedene Einteilungen.


Der Einfluss des Mondes auf die Erde

Der Mond ist unser ständiger Begleiter und vermutlich zur gleichen Zeit wie die Erde entstanden. Besonders wichtig ist seine Rolle im Spiel der Gezeiten, denn er beeinflusst Ebbe und Flut. Zwischen dem Mond und der Erde wird ein fester Abstand angenommen. Fälschlicherweise wird oft gedacht, nur der Mond dreht sich um die Erde. Aber: Mond und Erde drehen sich beide um ihren gemeinsamen Massenschwerpunkt. Doch weil die Erde viel schwerer und größer ist, befindet sich der Punkt nicht in der Mitte zwischen Erde und Mond, sondern noch auf der Erde, also eigentlich im Erdmantel. Das ist der Punkt, in dem die beiden Körper im Gleichgewicht sind. Er wird Baryzentrum genannt. Die Erde dreht sich also, wie der Mond, um dieses Baryzentrum herum. Durch diese Rotation ist das Wasser nicht gleichmäßig auf der Erde verteilt. Es wird in eine Richtung, und zwar weg vom Baryzentrum und Mond, gedrückt. Auf der mondabgewandten Seite entsteht ein Flutberg. Auf der mondzugewandten wirkt die Gravitationskraft des Mondes und bildet einen Flutberg auf der entgegengesetzten Seite. Denn: Das Wasser der Ozeane folgt dem Zerren und bewegt sich zum Mond hin. So gibt es auf der Erde zwei Flutberge. Die Wassermassen türmen sich an diesen Stellen auf. In den Bereichen dazwischen herrscht Niedrigwasser – hier liegen die Ebbtäler. Und da die Erde innerhalb dieser Wasserbewegungen rotiert, dreht sie sich unter den Flutbergen und Ebbtälern hindurch. So gibt es in der Regel jeden Tag zweimal Flut und zweimal Ebbe.

ZDF/Terra X plus/Bilderfest/Lena Paul/Tobias Bauer/Maximilian Rügamer/Tim Uhlendorf/Maximilian Heß


Entstehung Mittelmeer

Das Mittelmeer begann sich vor etwa 150 Millionen Jahren zu bilden: Als der Superkontinent Pangäa auseinanderbrach, wanderte der afrikanische Kontinent nordwärts und stieß gegen Europa. Auf diese Weise formte sich das Mittelmeerbecken, was zu dieser Zeit - vor 5,6 Millionen Jahren noch gänzlich von beiden Kontinenten umschlossen wurde. Ohne eine Verbindung zum Atlantik trocknete das Mittelmeer zunächst aus und verdampfte zu einer Salzwüste. Erst eine riesige Flutkatastrophe vor 5,3 Millionen Jahren ließ das Mittelmeer in seiner heutigen Form entstehen. Aus dem Atlantik strömten immense Wassermassen über den Damm bei Gibraltar und befüllten das vertrocknete Mittelmeerbecken. Diese gewaltige Flut formte so auch die Straße von Gibraltar – eine breite Schlucht, die sich bis zum Meeresboden erstreckt und bis heute die einzige Verbindung zwischen dem Mittelmeer und dem Atlantik darstellt.

ZDF/3sat/nano/Gregor Steinbrenner/Kelvin Film GmbH/Sylvia Lauer/Maximilan Mohr


Geheimnisvolle Tiefsee

Das Ökosystem Ozean ist faszinierend und relativ gut erforscht. Das gilt jedoch nur für die oberen Wasserschichten. Hier findet sich der Großteil aller bekannten Meeresbewohner. In tieferen Bereichen dagegen beginnt eine geheimnisvolle Unterwasserwelt: Wer hier überlebt, muss perfekt angepasst sein an: Dunkelheit, Kälte, einen extrem hohen Wasserdruck und permanenten Nahrungsmangel. Ab 4000 Metern Wassertiefe beginnt das Gebiet der Tiefseeebene. Risse und Spalten führen noch weiter hinab zu sogenannten Tiefseegräben, die eine Meerestiefe von 11.000 Metern erreichen können.

ZDF/Terra X/Gruppe 5 Filmproduktion/Tamar Baumgarten/Scope VFX/Maximilian Mohr

In den tieferen Bereichen der Ozeane beginnt eine geheimnisvolle Unterwasserwelt: Wer hier überlebt, muss perfekt angepasst sein an: Dunkelheit, Kälte, einen extrem hohen Wasserdruck und permanenten Nahrungsmangel.


Einfluss der Eisschmelze auf Waldbrandgefahr

Schmelzendes Eis in der Arktis sorgt für eine steigende Waldbrandgefahr im Westen Nordamerikas. Die Ursache liegt hier: Schmelzen weiße Eisflächen, bleibt dunkles Meerwasser zurück. Dieses reflektiert weniger Sonnenlicht ins All als weißes Eis. Die Wärme bleibt in den Luftschichten über der Arktis und breitet sich aus. Der Jetstream, ein Wetter bestimmender Höhenwind, wird instabil und wegen des geringeren Wärme-Unterschiedes zwischen Arktis und südlicheren Breiten schwächer. Daher bleiben Hochdruckgebiete im Westen Nordamerikas lange an einem Ort hängen. Sie bringen heißes und trockenes Wetter und steigern so die Waldbrandgefahr. Forschende fanden einen starken Zusammenhang: Je kleiner die Eisfläche, desto größer die Feuergefahr.

ZDF/Terra X/Nathan Niemeier/Martin Schaaf

Schmelzendes Eis in der Arktis sorgt für eine steigende Waldbrandgefahr im Westen Nordamerikas. Weiße Eisflächen reflektieren Sonnenlicht zurück ins All. Verringern sich diese, bleibt die Wärme in den Luftschichten und begünstigt heißes, trockenes Wetter.


Lichtabsorption im Wasser

Wasser absorbiert Licht. Rotes Licht wird zuerst verschluckt. Nach und nach wird ein immer größerer Teil des Lichtspektrums ausgefiltert, die Farben erscheinen immer blauer. Ab ungefähr einem Kilometer dringt kein Licht mehr in die Tiefe.

Wasser absorbiert Licht. Rotes Licht wird zuerst verschluckt, dann andere Teile des Lichtspektrums. Ab ungefähr einem Kilometer dringt kein Licht mehr in die Tiefe.


Wie entsteht Mineralwasser?

Mineralwasser entsteht, wenn nährstoffarmes Regenwasser tief in die Erdschicht noch unter das Grundwasserlevel sickert. Dabei durchdringt es verschiedene Gesteinsschichten, löst Mineralien wie Natrium, Calcium oder Magnesium aus dem Gestein und nimmt diese auf. In vulkanischen Regionen wie der Eifel gibt es noch eine Besonderheit. Das Wasser kommt zusätzlich mit aufsteigendem CO2 in Kontakt, sodass natürliche Kohlensäure entsteht. Diese wiederum löst noch mehr Mineralstoffe aus dem umliegenden Gestein. Je länger das Wasser in den tiefen Gesteinsschichten lagert, desto mehr Minerale werden gelöst, und desto kräftiger ist der Geschmack.

ZDF/TerraXplore/Labo M/Lukas Bruns/Bojan Novic/Marc Trompetter

Mineralwasser entsteht, wenn nährstoffarmes Regenwasser tief in die Erdschicht sickert. Dabei durchdringt es verschiedene Gesteinsschichten, löst Mineralien wie Natrium, Calcium oder Magnesium aus dem Gestein und nimmt diese auf.


Wasserkreislauf im Regenwald

Der Regenwald liegt sehr nah am Äquator. Daher scheint die Sonne dort schon früh am Morgen fast senkrecht auf die Bäume. Die Luft im Regenwald wird so schon vormittags stark erwärmt. Wasser verdunstet und steigt aus dem Wald nach oben. Gegen Mittag pusten die sogenannten Passatwinde kühlere, feuchte Luft vom Meer heran. Diese trifft auf die warmfeuchte Luft über dem Regenwald. So bilden sich riesige Regenwolken, die schließlich am Nachmittag wolkenbruchartig abregnen. Danach scheint dann wieder die Sonne bis es Nacht wird. Und am nächsten Tag beginnt alles von vorne!

ZDF/Tivi/1, 2 oder 3/Barbara Minden /Tom Büscher/Christoph Söhngen/Maximilian Heß

Die Luft im Regenwald wird schon vormittags stark erwärmt. Gegen Mittag pusten Passatwinde kühlere, feuchte Luft vom Meer heran. So bilden sich riesige Regenwolken, die am Nachmittag abregnen. Danach scheint wieder die Sonne.


Warum mäandern Flüsse?

Ein Fluss fließt, weil Wasser auf der Erdoberfläche immer dem natürlichen Gefälle folgt. Alle Fließgewässer, vom kleinen Bach bis zum Fluss, nehmen dabei den Weg des geringsten Widerstands entlang von Tälern und Niederungen in der Landschaft. Doch warum fließen Flüsse eigentlich in Kurven? Flusskurven sind im Laufe der Jahrtausende natürlich entstanden. Sie heißen Mäander. Mäander bilden sich, weil das Wasser unterschiedlich schnell fließt. In der Mitte schneller und an den Rändern und auf dem Grund des Flusses langsamer, wegen der Reibung. Auch Hindernisse, wie zum Beispiel Steine, verändern die Strömung. Schon in sanften Biegungen trägt ein Fluss deshalb vor allem an der Außenseite Material ab. Weiter flussabwärts lagert er es an der Innenseite wieder an. Durch diese Pendelbewegung entstehen ein Prall- und ein Gleithang. Dieser Prozess verstärkt sich von selbst, und Mäander entwickeln sich. Kommen zwei Fluss-Schleifen einander besonders nahe, kann der Fluss die schmale Barriere durchbrechen. Das Altwasser wird vom Hauptlauf abgeschnürt und kann bei fehlender Durchströmung langsam verlanden. Eine Art natürliche Begradigung. Solche ehemaligen Flussmäander sind wichtige Lebensräume für Pflanzen und Tiere, so wie hier in dieser ursprünglichen Auenlandschaft am Rhein.

ZDF/Terra X/Bilderfest/Florian Breier, Christian Stiefenhofer/Michi Kern/Klaus Wache/Tobias Forth/Maik Siegle/Peter Riegel/Lilly Wagner/Jochen Schmidt

Ein Fluss fließt, weil Wasser auf der Erdoberfläche immer dem natürlichen Gefälle folgt. Alle Fließgewässer nehmen dabei den Weg des geringsten Widerstands. Flusskurven sind im Laufe der Jahrtausende natürlich entstanden. Sie heißen Mäander.


Namibias Nationalparks

Knapp 20 Prozent der Fläche Namibias sind staatliche Nationalparks. Mittlerweile kommen fast 90 kommunale Naturreservate dazu.  Zusammen mit privaten Reservaten sind insgesamt rund 40 Prozent des Landes geschützt. Im Osten dehnen sich die weiten Flächen der Kalahari aus. Der Großteil des Bodens ist fast ausschließlich mit lockerem, unfruchtbarem Sand bedeckt. Dennoch überstehen die Pflanzen oft monatelange Trockenheit und enorme Temperaturschwankungen. Den Tieren, die sich hier angesiedelt haben, bietet die Kalahari meist ausreichend Nahrung.


Der Humboldtstrom

Dieser Meeresstrom transportiert kaltes, nährstoffreiches Tiefenwasser aus der Antarktis entlang der Westküste Südamerikas nach Norden. Ein stationäres Hochdruckgebiet über dem Pazifik sorgt für Südost-Winde, die das Oberflächenwasser vom Land wegblasen. Kaltes Tiefenwasser strömt nach oben. Jede Sekunde bewegt der Humboldtstrom 15 Millionen Kubikmeter Wasser, etwa 75 Millionen Badewannenfüllungen.

Dieser Meeresstrom transportiert kaltes, nährstoffreiches Tiefenwasser aus der Antarktis entlang der Westküste Südamerikas nach Norden. Jede Sekunde bewegt er 15 Millionen Kubikmeter Wasser, etwa 75 Millionen Badewannenfüllungen.


Bedrohtes Ökosystem Fluss

In Deutschland reichen Äcker und Wiesen oft direkt an viele Flüsse heran. Wenn die Bauern ihre Felder zum Beispiel mit Gülle düngen, also mit extra Nährstoffen versorgen, gelangt auch etwas davon in die Flüsse. Dadurch können sich in den Flüssen Algen stark vermehren, und die verbrauchen viel Sauerstoff. Die Tiere und Pflanzen im Fluss brauchen aber Sauerstoff, um zu überleben. Ein weiteres Problem ist, dass viele Flüsse in Deutschland in gerade Bahnen gelenkt, also begradigt, werden, damit die Schiffe besser darauf fahren können. Wenn ein Fluss aber keine oder weniger Kurven hat, fließt das Wasser schneller. Es gibt weniger ruhige Stellen, an denen Fische ihre Eier ablegen und Tiere wie Frösche Verstecke und ein Zuhause finden können. Und auch Schleusen und Wehre können den Lebensraum von Pflanzen und Tieren bedrohen. Sie stauen das Wasser auf, und so können zum Beispiel viele Fische nicht mehr innerhalb des Flusses umherschwimmen, um Nahrung zu suchen oder sich fortzupflanzen. Also: Zuviel Gülle im Wasser, begradigte Flüsse und Schleusen – das sind drei Gründe, warum der Lebensraum vieler Tiere und Pflanzen in Flüssen bedroht ist.

Zuviel Gülle im Wasser, begradigte Flüsse und Schleusen: Drei Gründe, warum der Lebensraum vieler Tiere und Pflanzen in Flüssen bedroht ist.


Was ist die Südsee?

Die Südsee ist Teil des größten und tiefsten Ozeans der Welt. Rund 35 Prozent der gesamten Erdoberfläche bedeckt der Pazifik. Die Inseln im Süden werden nach kulturellen Gesichtspunkten in den Archipelen Polynesien, Melanesien und Mikronesien zusammengefasst. Neuguinea, die Karolinen, Hawaii, Französisch-Polynesien und Fidschi gehören mit ihren drei unterschiedlichen Kulturkreisen alle zur Südsee. Wie auf einer Kette reihen sich im Pazifik Vulkaninseln aneinander. Sie alle liegen auf dem Pazifischen Feuerring. Die Inselgruppe Hawaii dagegen befindet sich mitten auf der pazifischen Platte. Sie entstand dort, wo Magma in gigantischen Schläuchen aus den Tiefen des Erdmantels bis an die Erdoberfläche durchschmolz. Auf Big Island existieren Rekord-Berge: gemessen vom Meeresgrund über 10.000 Meter hoch. Und gerade wächst ein neuer Vulkan: der Loihi. Er wird aber erst in mehreren tausend Jahren aus dem Meer ragen.

ZDF/Terra X/Spiegel TV/C. Moroni/B. Lindenblatt/Maximilian Mohr

Die Südsee ist Teil des größten und tiefsten Ozeans der Welt. Wie auf einer Kette reihen sich im Pazifik Vulkaninseln aneinander. Sie liegen auf dem Pazifischen Feuerring oder befinden sich auf der pazifischen Platte.


Wasserversorgung aus Karstgrundwasser

Der Karst ist eine karge, trockene Gegend. Im Norden Vietnams, nahe Hanoi, liegt beispielsweise das Dong Van Karst Plateau. Etwa 80 Prozent der Landschaft ruhen auf Kalkstein. Er bildet charakteristische Formen: den Karst. Solche Karstlandschaften erinnern an Schweizer Käse. In unzähligen Spalten und Löchern versickert Wasser. Durch chemische Prozesse wird der Kalkstein aufgelöst. So entstehen über die Jahrtausende immer neue und größere Schächte und Gangsysteme. Manchmal fließen sogar ganze Flüsse tief unter der Erde. Welche Wege das Wasser nimmt, ist oft nicht klar. Expertinnen und Experten arbeiten daran, dieses verborgene Nass für die Menschen (die unter der Trockenheit leiden) nutzbar zu machen. Rund 270 Höhlen sind in den letzten 25 Jahren im Norden Vietnams entdeckt und erschlossen worden. Die Bilanz ist ernüchternd – Wasser tritt selten an die Oberfläche. Wenn doch, fliest es meist tief unten in Tälern und Schluchten, für die Menschen schwer erreichbar. Lediglich in der Stadt der Region gibt es eine zentrale, aber dennoch unzureichende Wasserversorgung. Hier hat ein Team aus Deutschland gemeinsam mit den Vietnamesen eine Wasserförderanlage gebaut. Das Wasser aus den Höhlen fließt zu einer Pumpstation. Ohne externe Stromversorgung oder Dieselaggregat wird es von da aus über Turbinen Hunderte von Meter befördert. Allein durch Wasserkraft.

ZDF/Terra X/R. Marel/I. Gesang/SpiegelTV/Jochen Schmidt

In unzähligen Spalten und Löchern der Karstlandschaften versickert Wasser. Welche Wege es nimmt, ist oft nicht klar. Rund 270 Höhlen sind im Norden Vietnams entdeckt und erschlossen worden. Doch das Wasser tritt nur selten an die Oberfläche.


Was wäre, wenn es den Mond nicht gäbe?

Was wäre, wenn es den Mond nicht gäbe? Ohne Mond gäbe es keine Jahreszeiten. Die Erdachse ist im Verhältnis zur scheinbaren Sonnen-Umlaufbahn um 23,5 Grad geneigt. Ohne die stabilisierende Wirkung des Mondes wäre diese Neigung sehr instabil, und die Jahreszeiten könnten ausbleiben. Ohne Mond wären die Tage kürzer. Eine Erdumdrehung würde nur sechs bis zwölf Stunden dauern. Und ein Jahr hätte etwa 1000 Tage. Ohne Mond gäbe es kaum Ebbe und Flut. Der Mond beeinflusst ganz wesentlich die Gezeiten. Ebbe und Flut würden ohne ihn auf etwa 1/3 schrumpfen. Ohne Mond gäbe es weniger Licht in der Nacht. Viele nachtaktive Raubtiere nutzen für die Jagd das Mondlicht. Ohne den Mond würden einige wohl aussterben.

ZDF/Terra X/Malte Jessl/Jochen Rall/Maximilian Mohr

Ohne Mond gäbe es keine Jahreszeiten, die Tage wären kürzer, und es gäbe kaum Ebbe und Flut. Und: Einige nachtaktive Raubtiere würden wohl aussterben.


Die Entstehung des Grundgesetzes

Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde Deutschland von den Siegermächten in vier Besatzungszonen aufgeteilt. Die drei Zonen im Westen wurden durch die USA, Frankreich und Großbritannien verwaltet, die Zone im Osten durch die ehemalige Sowjetunion. Während in der Sowjetischen Besatzungszone mit dem Aufbau eines sozialistischen Staates begonnen wurde, schlossen sich die westlichen Alliierten nach und nach zusammen, um den Wiederaufbau Westdeutschlands voranzutreiben. Ihr gemeinsames Ziel: Es sollte ein friedlicher und demokratischer Bundesstaat entstehen. Die westlichen Bundesländer bekamen im Juli 1948 den Auftrag, eine demokratische Verfassung zu entwerfen. Hierzu wählten die Parlamente der elf Länder den sogenannten Parlamentarischen Rat. Am 1. September 1948 fand im Museum Alexander König in Bonn die feierliche Eröffnung statt. Das Gremium aus 65 stimmberechtigten Abgeordneten verschiedener Parteien entschied, statt einer „Verfassung“ ein vorläufiges Grundgesetz zu entwerfen. Der neue Staat sollte provisorischen Charakter haben – bis zu einer künftigen Wiedervereinigung des Deutschen Volkes. Acht Monate arbeiteten die 61 Väter und vier Mütter des Grundgesetzes an ihrem Werk, mit dem Ziel, Deutschland eine rechtliche Grundlage für ein friedliches und gerechtes Leben aller zu geben. Am 8. Mai 1949 wurde das Grundgesetz in Bonn vom Parlamentarischen Rat mit 53 Ja-Stimmen gegen zwölf Nein-Stimmen verabschiedet. Auch die westlichen Besatzungsmächte stimmten zu. Unterzeichnet wurde das Grundgesetz am 23. Mai 1949 und trat mit Ablauf des Tages in Kraft. Die Bundesrepublik Deutschland war gegründet.

ZDF/Terra X/Ellen Haas/Anna-Lena Neidlinger/Maximilian Heß/Bundesarchiv: Welt im Film Nr.172/1948: B-86630 und Nr. 207/1949: 41524, Bundesrepublik Deutschland

Acht Monate dauerte die Ausarbeitung. Ziel: eine rechtliche Grundlage für ein friedliches und gerechtes Leben aller. Unterzeichnet wurde das Grundgesetz am 23. Mai 1949. Die Bundesrepublik Deutschland war gegründet.


Kleiderordnung im Mittelalter

Wer sich wie zu kleiden hatte, war im Mittelalter vorgeschrieben. Oberste Regel: "Anständig" sollte jeder aussehen, also dem eigenen Stand angemessen. Vorgeschrieben wurde vor allem, was nicht getragen werden dürfte: spitze Schnabelschuhe beispielsweise. Die waren dem Adel vorbehalten. Bei Frauen war alles Offenherzige und Figurbetonte verpönt. Juden wurden in fast ganz Europa verpflichtet, einen gelben spitzen Hut zu tragen. Eine unverhohlene Stigmatisierung. Der Bauer trug indes tagein, tagaus dasselbe Gewand: Kittel, Hose, Bundschuh, die immer wieder geflickt wurden.

ZDF/Terra X/G. Graffe/C. Moroni/Gruppe 5/Maximilian Heß

Wer sich wie zu kleiden hatte, war im Mittelalter vorgeschrieben. Oberste Regel: "Anständig" sollte jeder aussehen, also dem eigenen Stand angemessen. Doch vorgeschrieben wurde vor allem, was nicht getragen werden durfte.


Diese Ameisen bestimmen, wie Löwen jagen! Denn keine Art lebt für sich selbst - Lebewesen beeinflussen sich gegenseitig. So können auch die kleinsten Organismen große Effekte haben. Die ostafrikanische Flötenakazie lebt in einer Gemeinschaft mit Crematogaster-Ameisen. Der Baum bietet den Insekten in seinen angeschwollenen Stacheln Nektar und Lebensraum. Im Gegenzug verteidigen die Ameisen den Baum gegen blätterfressende Elefanten. Ein Biss in die empfindlichen Schleimhäute schreckt ab. Doch die invasive Dickkopfameise Pheidole megacephala stört diese Symbiose und frisst die nützlichen einheimischen Ameisen. Zudem verteidigt diese Art die Bäume nicht mehr gegen Elefanten. Die Folge: Es werden mehr Bäume abgefressen, und die Savanne wird offener. Das wiederum geht an den Löwen nicht spurlos vorbei: Sie haben weniger Verstecke, um ihrer Beute aufzulauern - und erbeuten auch weniger Zebras.

ZDF/Terra X/Malte Jessl/Martin Schaaf/Maximilian Heß

Ameisen bestimmen, wie Löwen jagen? Keine Art lebt für sich selbst - Lebewesen beeinflussen sich gegenseitig. Auch die kleinsten Organismen können große Effekte haben.


Haben Frösche im alten Ägypten eine besondere Rolle gespielt? In Gräbern fand man die Amphibien häufiger als Grabbeilage: Natürlich mumifiziert – denn im Mumifizieren waren Ägypter wahre Meister. Hier allerdings wurde ihnen die Arbeit abgenommen. Denn Frösche trocknen ganz ohne menschliches Tun aus – ohne Wasser können sie nicht überleben. Warum wurden aber ausgerechnet Frösche mit ins Jenseits geschickt? Die Antwort findet sich im ägyptischen Götterglauben. So wurde die Geburtsgöttin Heqet oft froschköpfig dargestellt – der Frosch also mit Fruchtbarkeit in Verbindung gebracht. Der Grund: Nil-Überschwemmungen locken besonders Frösche an. Der Ruf des Wassers, Leben zu erzeugen, kam dem Frosch somit zugute. Gott Ptah wiederum galt als ein mächtiger Schöpfergott. Inspiriert vom Lebenszyklus der Amphibien, die aus Eiern zu Kaulquappen und dann zu Fröschen heranwachsen, wurde ihm die schöpferische Kraft der Wiedergeburt im Wasser zugeschrieben. Auch waren Amulette in Froschform als Schmuck sehr beliebt.

ZDF/Terra X/Daniela Busch/Kerstin Kockler/Maximiian Heß

In Gräbern fand man die Amphibien häufiger als Grabbeilage. Warum wurden aber ausgerechnet Frösche mit ins Jenseits geschickt? Die Antwort findet sich im ägyptischen Götterglauben.


Was sich hinter der Zahl “pi” verbirgt, lässt sich an jedem runden Alltagsgegenstand erklären. Man misst zum Beispiel von einer Kaffeetasse zuerst den Umfang und dann den Durchmesser. Teilt man dann Umfang durch Durchmesser, erhält man ungefähr 3,14 – also pi. Pi ist das Verhältnis von Umfang zu Durchmesser eines Kreises. Dabei macht es keinen Unterschied, wie groß der Kreis ist – das Verhältnis bleibt immer gleich, es ist pi. Deshalb spricht man bei pi von einer Konstante. Erst mit pi konnten Umfang und Fläche eines Kreises berechnet werden. Jährlich wird im dritten Monat, am 14. Tag, also am 14. März, der weltweite „pi-Day“ gefeiert.“ Dazu gibt es einen runden Kuchen – auf englisch “pie” - und es wird eine Runde im Kreis gelaufen.

ZDF/Terra X/Bilderfest/Lena Paul/Dirk Hagen/Saba Bussmann/Jochen Schmidt


Für das menschliche Gleichgewicht ist ein Sinnesorgan im Innenohr verantwortlich: das Vestibular- oder Gleichgewichtsorgan. Das nur wenige Zentimeter große Organ liegt direkt neben der Hörschnecke und besteht aus zwei Teilen: den Bogengängen und den sogenannten Vorhofsäckchen, die alle mit einer zähen Flüssigkeit gefüllt sind. Die drei fast kreisrunden Bogengänge nehmen Drehungen des Kopfes wahr. Je ein Bogen ist für eine Richtung zuständig: Neigungen nach oben und unten, seitliche Drehungen und nach links und rechts. Am Ende jedes Bogengangs befindet sich die “Ampulle”. In einer dünnen Membran, hier rosa eingefärbt, sind die Sinneshärchen eingebettet: Bewegt sich der Kopf, bleibt die träge Flüssigkeit erst einmal still. Die Membran “reibt” also an der Flüssigkeit entlang und reizt die Sinneshärchen. In Gehirn treffen die Signale aus den einzelnen Bogengängen aufeinander und werden zu einem Bild zusammengesetzt. Ebenfalls wichtig für den Gleichgewichtssinn sind die Vorhofsäckchen. Sie funktionieren ähnlich wie die Bogengänge über Sinneshärchen und nehmen Beschleunigungen wahr.

ZDF/Terra X/Bilderfest/Paul Grumer/Fabian Brokmeier/Benjamin Calliari-Herzberg/Maximilian Heß

Für das menschliche Gleichgewicht ist ein Sinnesorgan im Innenohr verantwortlich. Es ist nur wenige Zentimeter groß, liegt direkt neben der Hörschnecke und besteht aus zwei Teilen: den Bogengängen und den sogenannten Vorhofsäckchen.


Wie bewegen sich Schnecken fort?

Schnecken werden in der Wissenschaft auch Gastropoden genannt, das heißt Bauchfüßer. Denn: Der Bauch der Schnecke ist zugleich ihr Fuß. Die Schnecke bewegt sich vorwärts, indem sie diesen breiten, flachen Fuß hinten etwas anhebt und ein Stück weiter vorne wieder aufsetzt. So entsteht eine wellenförmige Vorwärts-Bewegung. Von der Seite sieht man davon nichts, weil der Rand des Fußes immer fest am Boden bleibt. Aber dass Schnecken tatsächlich über Rasierklingen kriechen können, liegt an ihrem Schleim. Er schützt nicht nur den Schneckenkörper vor dem Austrocknen, sondern ist so etwas wie eine selbst gemachte Fahrbahn. Durch eine Drüse am Fuß scheidet die Schnecke den Schleim aus, der zum größten Teil aus Wasser besteht, daneben aber auch Zucker und Eiweiß enthält. Diese Mischung verleiht dem Schleim eine besondere Eigenschaft: Er kann seine Konsistenz verändern! Eigentlich ist er zäh und klebrig. So gibt er der Schnecke Halt, sogar auf senkrechten Flächen. Doch dort, wo die Schnecke bei ihrer wellenförmigen Kriechbewegung den Fuß gegen den Untergrund presst, wird der Schleim unter dem Druck flüssig. So kann die Schnecke auf ihrem Schleim voran gleiten - auch über scharfe Rasierklingen.

ZDF/Terra X/Bilderfest/Tillman Graach/Ariel Sages/Kilian Vogl/Saba Bussmann/Moritz Frisch

Der Bauch der Schnecke ist zugleich ihr Fuß. Sie bewegt sich vorwärts, indem sie den breiten, flachen Fuß hinten etwas anhebt und ein Stück weiter vorne wieder aufsetzt. So entsteht eine wellenförmige Vorwärts-Bewegung.


Lehnswesen im Mittelalter

Die Ständegesellschaft im Mittelalter beruhte auf dem sogenannten Lehnswesen. Lehen kommt von Leihen. Denn der Lehnsherr verlieh sein Land. Der Lehnsmann versprach dafür Gefolgschaft. Oberster Lehnsherr war der König. An zweiter Stelle standen die Herzöge, Grafen und Bischöfe. Darunter folgte der niedere Adel: Edelfreie und Äbte. Am unteren Rand der Gesellschaft standen die Bauern. Und die Ritter? Auch sie hatten einen Platz in der berühmten Lehnspyramide – als Teil des niederen Adels.

Die Ständegesellschaft im Mittelalter beruhte auf dem sogenannten Lehnswesen. Der Lehnsherr verlieh sein Land. Der Lehnsmann versprach dafür Gefolgschaft. Die berühmte Lehnspyramide zeigt die Hierarchien.


Was verraten Baumringe?

Wie entstehen die Jahresringe von Bäumen? Und was erzählen sie uns über die Vergangenheit? Jedes Jahr bildet ein Baum eine neue Wachstumsschicht. Deshalb gilt: Je mehr Ringe der Baum hat, desto älter ist er. Grund dafür sind die Jahreszeiten. Im Frühjahr wächst der Baum am schnellsten. In dieser Zeit bildet er die helle Schicht eines Rings. Im Herbst wächst er langsamer – die dunkle Schicht entsteht. Im Winter ist es zu kalt. Deshalb ist eine Wachstumspause angesagt. Das ist aber noch nicht alles: Denn die Ringe verraten uns noch mehr als nur das Alter eines Baumes. Sie sind auch ein Archiv für die Bedingungen unter denen er gewachsen ist. Wenn der Baum in einem Jahr genug Licht, Wasser und Nährstoffe bekommt und günstige Temperaturen herrschen, wächst er schneller. Dann bildet er mehr Holz – also einen breiteren Ring. Es kann aber auch sein, dass der Baum beim Wachstum gestört wird. Zum Beispiel, wenn es zu wenig regnet und sehr heiß ist. Dann bildet er nur einen schmalen Ring. Durch die Abfolge der Ringe kann man deshalb das Alter von Holz exakt bestimmen – sogar Jahrhunderte nachdem ein Baum gefällt wurde. Und man kann genau sagen, wann der Baum gelebt hat und in welchem Jahr er gefällt wurde. So lässt sich auch das Alter historischer Gebäude bestimmen. Dafür untersucht man die Jahresringe der Holzbalken, mit denen das Gebäude gebaut wurde.

ZDF/TerraX/Leon Altfeld/Julia Bruch/Maximilian Heß


Wann tritt der klinische Tod ein?

Beim sogenannten „klinischen Tod“ bleibt das Herz stehen. Die Atmung fällt aus. Nach sieben Sekunden kommt es zur Bewusstlosigkeit. Das Herz pumpt das Blut nicht mehr richtig in die Blutgefäße. Die 100 Billionen Zellen im Körper sind aber noch lebendig, sie werden allerdings nun nicht mehr ausreichend mit Sauerstoff versorgt. Im Gehirn entstehen nach drei bis fünf Minuten bleibende Schäden. Wird rechtzeitig reanimiert, kann der Prozess umgekehrt werden, und der Mensch überlebt. Bleibt allerdings die Sauerstoffversorgung aus, sterben die Zellen im Gehirn nach zehn Minuten endgültig. Der Hirntod tritt ein. Alle Gehirnfunktionen sind erloschen. Ein Zurückkommen ist nicht mehr möglich.

ZDF/Terra X/Bilderfest/Julia Nölker/Tobias Bauer/Maximilian Heß

Beim sogenannten klinischen Tod bleibt das Herz stehen. Die Atmung fällt aus. Die Zellen im Körper werden nicht mehr ausreichend mit Sauerstoff versorgt. Bleibt die Sauerstoffversorgung aus, sterben die Zellen im Gehirn nach zehn Minuten endgültig.


Wie kann man Temperatur definieren?

Alle Stoffe bestehen aus kleinsten Teilchen, den Atomen und Molekülen. Sie sind ständig in Bewegung. Die Temperatur ist ein Ausdruck davon, wie heftig sie sich bewegen. Also je schneller, desto wärmer und umgekehrt – bis hin zum absoluten Nullpunkt, dem kompletten Stillstand. Um die Temperatur zu definieren, gibt es verschiedene Einteilungen: Die Celsius-Skala ist zwar die geläufigste, aber in der Physik nutzen Forschende häufig die Kelvin-Skala – deren Grundlage der absolute Nullpunkt ist. An diesem – nur theoretisch erreichbaren – Punkt kommen alle Teilchen zum Stillstand, kälter geht es nicht: Hier herrschen 0 Kelvin. Im Gegensatz zur Celsius-Skala gibt es keine negativen Kelvin-Werte. Deshalb ist für die Temperatur auch Kelvin die international anerkannte Basiseinheit, kurz SI-Einheit – und nicht Grad Celsius. Die Unterschiede zwischen “einem Grad” sind bei Celsius und Kelvin gleich, die beiden Skalen sind nur verschoben: 0 Kelvin entsprechen etwa -273°C.

ZDF/TerraX plus/Bilderfest/Paul Grumer/Moritz Krause/Maximilian Rügamer/Maximilian Heß

Atome und Moleküle sind ständig in Bewegung. Die Temperatur ist ein Ausdruck davon, wie heftig sie sich bewegen. Je schneller, desto wärmer und umgekehrt – bis zum kompletten Stillstand. Um die Temperatur zu definieren, gibt es verschiedene Einteilungen.


Der Einfluss des Mondes auf die Erde

Der Mond ist unser ständiger Begleiter und vermutlich zur gleichen Zeit wie die Erde entstanden. Besonders wichtig ist seine Rolle im Spiel der Gezeiten, denn er beeinflusst Ebbe und Flut. Zwischen dem Mond und der Erde wird ein fester Abstand angenommen. Fälschlicherweise wird oft gedacht, nur der Mond dreht sich um die Erde. Aber: Mond und Erde drehen sich beide um ihren gemeinsamen Massenschwerpunkt. Doch weil die Erde viel schwerer und größer ist, befindet sich der Punkt nicht in der Mitte zwischen Erde und Mond, sondern noch auf der Erde, also eigentlich im Erdmantel. Das ist der Punkt, in dem die beiden Körper im Gleichgewicht sind. Er wird Baryzentrum genannt. Die Erde dreht sich also, wie der Mond, um dieses Baryzentrum herum. Durch diese Rotation ist das Wasser nicht gleichmäßig auf der Erde verteilt. Es wird in eine Richtung, und zwar weg vom Baryzentrum und Mond, gedrückt. Auf der mondabgewandten Seite entsteht ein Flutberg. Auf der mondzugewandten wirkt die Gravitationskraft des Mondes und bildet einen Flutberg auf der entgegengesetzten Seite. Denn: Das Wasser der Ozeane folgt dem Zerren und bewegt sich zum Mond hin. So gibt es auf der Erde zwei Flutberge. Die Wassermassen türmen sich an diesen Stellen auf. In den Bereichen dazwischen herrscht Niedrigwasser – hier liegen die Ebbtäler. Und da die Erde innerhalb dieser Wasserbewegungen rotiert, dreht sie sich unter den Flutbergen und Ebbtälern hindurch. So gibt es in der Regel jeden Tag zweimal Flut und zweimal Ebbe.

ZDF/Terra X plus/Bilderfest/Lena Paul/Tobias Bauer/Maximilian Rügamer/Tim Uhlendorf/Maximilian Heß


Entstehung Mittelmeer

Das Mittelmeer begann sich vor etwa 150 Millionen Jahren zu bilden: Als der Superkontinent Pangäa auseinanderbrach, wanderte der afrikanische Kontinent nordwärts und stieß gegen Europa. Auf diese Weise formte sich das Mittelmeerbecken, was zu dieser Zeit - vor 5,6 Millionen Jahren noch gänzlich von beiden Kontinenten umschlossen wurde. Ohne eine Verbindung zum Atlantik trocknete das Mittelmeer zunächst aus und verdampfte zu einer Salzwüste. Erst eine riesige Flutkatastrophe vor 5,3 Millionen Jahren ließ das Mittelmeer in seiner heutigen Form entstehen. Aus dem Atlantik strömten immense Wassermassen über den Damm bei Gibraltar und befüllten das vertrocknete Mittelmeerbecken. Diese gewaltige Flut formte so auch die Straße von Gibraltar – eine breite Schlucht, die sich bis zum Meeresboden erstreckt und bis heute die einzige Verbindung zwischen dem Mittelmeer und dem Atlantik darstellt.

ZDF/3sat/nano/Gregor Steinbrenner/Kelvin Film GmbH/Sylvia Lauer/Maximilan Mohr


Einfluss der Sonne auf Tiefseetiere

Normalerweise bleiben Tiere ihrem Lebensraum treu, wenn sie ihn einmal erobert haben. Nicht aber in den Ozeanen. Jede Nacht nach Sonnenuntergang beginnt rund um den Globus die größte Tierwanderung des Planeten. Dann kommen Milliarden von Tiefseetieren aus Tausenden Metern Wassertiefe an die Oberfläche, um sich im Schutz der Dunkelheit satt zu fressen. Bei Morgengrauen verschwinden sie wieder in den lichtlosen Weiten der Tiefsee.

ZDF/Terra X/Gruppe 5 Filmproduktion/Tamar Baumgarten/Scope VFX/Maximilian Mohr


Geheimnisvolle Tiefsee

Das Ökosystem Ozean ist faszinierend und relativ gut erforscht. Das gilt jedoch nur für die oberen Wasserschichten. Hier findet sich der Großteil aller bekannten Meeresbewohner. In tieferen Bereichen dagegen beginnt eine geheimnisvolle Unterwasserwelt: Wer hier überlebt, muss perfekt angepasst sein an: Dunkelheit, Kälte, einen extrem hohen Wasserdruck und permanenten Nahrungsmangel. Ab 4000 Metern Wassertiefe beginnt das Gebiet der Tiefseeebene. Risse und Spalten führen noch weiter hinab zu sogenannten Tiefseegräben, die eine Meerestiefe von 11.000 Metern erreichen können.

In den tieferen Bereichen der Ozeane beginnt eine geheimnisvolle Unterwasserwelt: Wer hier überlebt, muss perfekt angepasst sein an: Dunkelheit, Kälte, einen extrem hohen Wasserdruck und permanenten Nahrungsmangel.


Schmelzendes Eis in der Arktis sorgt für eine steigende Waldbrandgefahr im Westen Nordamerikas. Die Ursache liegt hier: Schmelzen weiße Eisflächen, bleibt dunkles Meerwasser zurück. Dieses reflektiert weniger Sonnenlicht ins All als weißes Eis. Die Wärme bleibt in den Luftschichten über der Arktis und breitet sich aus. Der Jetstream, ein Wetter bestimmender Höhenwind, wird instabil und wegen des geringeren Wärme-Unterschiedes zwischen Arktis und südlicheren Breiten schwächer. Daher bleiben Hochdruckgebiete im Westen Nordamerikas lange an einem Ort hängen. Sie bringen heißes und trockenes Wetter und steigern so die Waldbrandgefahr. Forschende fanden einen starken Zusammenhang: Je kleiner die Eisfläche, desto größer die Feuergefahr.

ZDF/Terra X/Nathan Niemeier/Martin Schaaf

Schmelzendes Eis in der Arktis sorgt für eine steigende Waldbrandgefahr im Westen Nordamerikas. Weiße Eisflächen reflektieren Sonnenlicht zurück ins All. Verringern sich diese, bleibt die Wärme in den Luftschichten und begünstigt heißes, trockenes Wetter.


Lichtabsorption im Wasser

Wasser absorbiert Licht. Rotes Licht wird zuerst verschluckt. Nach und nach wird ein immer größerer Teil des Lichtspektrums ausgefiltert, die Farben erscheinen immer blauer. Ab ungefähr einem Kilometer dringt kein Licht mehr in die Tiefe.

Wasser absorbiert Licht. Rotes Licht wird zuerst verschluckt, dann andere Teile des Lichtspektrums. Ab ungefähr einem Kilometer dringt kein Licht mehr in die Tiefe.


Meerestiefen am Polarkreis

Unter dieser dicken Eisdecke bei Grönland haben Wissenschaftler einen gigantischen Canyon am Polarkreis entdeckt. Mithilfe von Radardaten. Eine Schlucht, circa 750 Kilometer lang, bis zu 800 Meter tief, stellenweise zehn Kilometer breit. Sie ist zwar nur halb so tief wie der berühmte Grand Canyon in den USA, dafür aber mindestens 300 Kilometer länger. Die Forscher vermuten, dass die riesige Felsspalte unter dem Eispanzer wie ein Kanal fungiert, in dem sich Schmelzwasser sammelt und von hier in den arktischen Ozean geleitet wird. Verborgen unter einer kilometerdicken Eisdecke. Tausende Kilometer weiter im Westen liegt Alaska, hier gibt es weniger Schluchten unter dem Eis, dafür die Bergkette Brooks Range. An der Grönland-Island-Schwelle fällt der Boden in gewaltige Tiefen ab - von 600 Meter hinunter bis zu 4000 Meter. Jede Sekunde stürzen an dieser Kante drei Millionen Kubikmeter salzhaltiges Wasser in die Tiefe. Das ist der größte „Wasserfall“ der Erde. Der größte Wasserfall auf Festland heißt Angel Falls, ist in Venezuela und ergießt sich nur 979 Meter in die Tiefe, die Viktoria-Fälle in Simbabwe 120 Meter und der Rheinfall gerade mal 23 Meter.

ZDF/Terra X/Spiegel TV Media/R. Hillmann/R. Marel/C. Gerisch/A. Kindler/Maximilian Mohr

Bei Grönland entdeckten Wissenschaftler mithilfe von Radardaten eine 800 Meter tiefe Schlucht unter einem Eispanzer, und bei Alaska stürzt Salzwasser in bis zu 4000 Meter Tiefe. Der größte "Wasserfall" der Erde.


Wasserversorgung in Namibia

Begrenzt von Angola, Sambia, Botsuana und Südafrika wird Namibia in fünf große Naturräume unterteilt: Entlang der Atlantikküste erstreckt sich über fast 2000 Kilometer die Namib-Wüste. Nach Osten schließt sich an die Namib die Große Randstufe an. Es folgt ein zentrales Hochland, das allmählich in die Kalahari übergeht. Ganz im Nordosten liegt der Caprivi-Streifen, die „Nasse Nase“ des Landes. Flüsse, die ganzjährig Wasser führen, sind selten. Der Oranje im Süden, im Norden der Okawango, der Sambesi und der Kunene an der Grenze zu Angola. Regen ist selten in Namibia. Durchschnittlich erreichen die Niederschläge im äußersten Nordosten 600 Millimeter pro Jahr und weniger als 20 Millimeter an der Atlantikküste. Der Regen ist der limitierende Faktor für die Nutzung des Landes und damit für das Leben der Menschen. Namibia gilt als das trockenste Land südlich der Sahara. Im Norden Namibias gibt es ein unterirdisches Wasserreservoir. Es erstreckt sich über eine Fläche von ungefähr 40 mal 70 Kilometern – das ist mehr als fünf Mal so groß wie der Bodensee. Gespeist wird es aus dem Hochland von Angola. Das schätzungsweise über 10.000 Jahre alte Grundwasser ist in einem Sand- und Tongemisch gespeichert. Es befindet sich in einer Tiefe von bis zu 350 Metern, nach oben abgeschlossen durch eine Sperrschicht. Es stehen über 20 permanente Brunnen für die Untersuchung des Grundwassers zur Verfügung. Geolog:innen versuchen, das Wasser für die Menschen nutzbar zu machen.

Regen und Flüsse, die ganzjährig Wasser führen, sind in Namibia selten. Namibia gilt als das trockenste Land südlich der Sahara. Geolog:innen versuchen, ein unterirdisches Wasserreservoir im Norden für die Menschen nutzbar zu machen.


Wasserkreislauf im Regenwald

Der Regenwald liegt sehr nah am Äquator. Daher scheint die Sonne dort schon früh am Morgen fast senkrecht auf die Bäume. Die Luft im Regenwald wird so schon vormittags stark erwärmt. Wasser verdunstet und steigt aus dem Wald nach oben. Gegen Mittag pusten die sogenannten Passatwinde kühlere, feuchte Luft vom Meer heran. Diese trifft auf die warmfeuchte Luft über dem Regenwald. So bilden sich riesige Regenwolken, die schließlich am Nachmittag wolkenbruchartig abregnen. Danach scheint dann wieder die Sonne bis es Nacht wird. Und am nächsten Tag beginnt alles von vorne!

ZDF/Tivi/1, 2 oder 3/Barbara Minden /Tom Büscher/Christoph Söhngen/Maximilian Heß

Die Luft im Regenwald wird schon vormittags stark erwärmt. Gegen Mittag pusten Passatwinde kühlere, feuchte Luft vom Meer heran. So bilden sich riesige Regenwolken, die am Nachmittag abregnen. Danach scheint wieder die Sonne.


Warum mäandern Flüsse?

Ein Fluss fließt, weil Wasser auf der Erdoberfläche immer dem natürlichen Gefälle folgt. Alle Fließgewässer, vom kleinen Bach bis zum Fluss, nehmen dabei den Weg des geringsten Widerstands entlang von Tälern und Niederungen in der Landschaft. Doch warum fließen Flüsse eigentlich in Kurven? Flusskurven sind im Laufe der Jahrtausende natürlich entstanden. Sie heißen Mäander. Mäander bilden sich, weil das Wasser unterschiedlich schnell fließt. In der Mitte schneller und an den Rändern und auf dem Grund des Flusses langsamer, wegen der Reibung. Auch Hindernisse, wie zum Beispiel Steine, verändern die Strömung. Schon in sanften Biegungen trägt ein Fluss deshalb vor allem an der Außenseite Material ab. Weiter flussabwärts lagert er es an der Innenseite wieder an. Durch diese Pendelbewegung entstehen ein Prall- und ein Gleithang. Dieser Prozess verstärkt sich von selbst, und Mäander entwickeln sich. Kommen zwei Fluss-Schleifen einander besonders nahe, kann der Fluss die schmale Barriere durchbrechen. Das Altwasser wird vom Hauptlauf abgeschnürt und kann bei fehlender Durchströmung langsam verlanden. Eine Art natürliche Begradigung. Solche ehemaligen Flussmäander sind wichtige Lebensräume für Pflanzen und Tiere, so wie hier in dieser ursprünglichen Auenlandschaft am Rhein.

ZDF/Terra X/Bilderfest/Florian Breier, Christian Stiefenhofer/Michi Kern/Klaus Wache/Tobias Forth/Maik Siegle/Peter Riegel/Lilly Wagner/Jochen Schmidt

Ein Fluss fließt, weil Wasser auf der Erdoberfläche immer dem natürlichen Gefälle folgt. Alle Fließgewässer nehmen dabei den Weg des geringsten Widerstands. Flusskurven sind im Laufe der Jahrtausende natürlich entstanden. Sie heißen Mäander.


Namibias Nationalparks

Knapp 20 Prozent der Fläche Namibias sind staatliche Nationalparks. Mittlerweile kommen fast 90 kommunale Naturreservate dazu.  Zusammen mit privaten Reservaten sind insgesamt rund 40 Prozent des Landes geschützt. Im Osten dehnen sich die weiten Flächen der Kalahari aus. Der Großteil des Bodens ist fast ausschließlich mit lockerem, unfruchtbarem Sand bedeckt. Dennoch überstehen die Pflanzen oft monatelange Trockenheit und enorme Temperaturschwankungen. Den Tieren, die sich hier angesiedelt haben, bietet die Kalahari meist ausreichend Nahrung.


Der Humboldtstrom

Dieser Meeresstrom transportiert kaltes, nährstoffreiches Tiefenwasser aus der Antarktis entlang der Westküste Südamerikas nach Norden. Ein stationäres Hochdruckgebiet über dem Pazifik sorgt für Südost-Winde, die das Oberflächenwasser vom Land wegblasen. Kaltes Tiefenwasser strömt nach oben. Jede Sekunde bewegt der Humboldtstrom 15 Millionen Kubikmeter Wasser, etwa 75 Millionen Badewannenfüllungen.

Dieser Meeresstrom transportiert kaltes, nährstoffreiches Tiefenwasser aus der Antarktis entlang der Westküste Südamerikas nach Norden. Jede Sekunde bewegt er 15 Millionen Kubikmeter Wasser, etwa 75 Millionen Badewannenfüllungen.


Bedrohtes Ökosystem Fluss

In Deutschland reichen Äcker und Wiesen oft direkt an viele Flüsse heran. Wenn die Bauern ihre Felder zum Beispiel mit Gülle düngen, also mit extra Nährstoffen versorgen, gelangt auch etwas davon in die Flüsse. Dadurch können sich in den Flüssen Algen stark vermehren, und die verbrauchen viel Sauerstoff. Die Tiere und Pflanzen im Fluss brauchen aber Sauerstoff, um zu überleben. Ein weiteres Problem ist, dass viele Flüsse in Deutschland in gerade Bahnen gelenkt, also begradigt, werden, damit die Schiffe besser darauf fahren können. Wenn ein Fluss aber keine oder weniger Kurven hat, fließt das Wasser schneller. Es gibt weniger ruhige Stellen, an denen Fische ihre Eier ablegen und Tiere wie Frösche Verstecke und ein Zuhause finden können. Und auch Schleusen und Wehre können den Lebensraum von Pflanzen und Tieren bedrohen. Sie stauen das Wasser auf, und so können zum Beispiel viele Fische nicht mehr innerhalb des Flusses umherschwimmen, um Nahrung zu suchen oder sich fortzupflanzen. Also: Zuviel Gülle im Wasser, begradigte Flüsse und Schleusen – das sind drei Gründe, warum der Lebensraum vieler Tiere und Pflanzen in Flüssen bedroht ist.

Zuviel Gülle im Wasser, begradigte Flüsse und Schleusen: Drei Gründe, warum der Lebensraum vieler Tiere und Pflanzen in Flüssen bedroht ist.


Wasserversorgung aus Karstgrundwasser

Der Karst ist eine karge, trockene Gegend. Im Norden Vietnams, nahe Hanoi, liegt beispielsweise das Dong Van Karst Plateau. Etwa 80 Prozent der Landschaft ruhen auf Kalkstein. Er bildet charakteristische Formen: den Karst. Solche Karstlandschaften erinnern an Schweizer Käse. In unzähligen Spalten und Löchern versickert Wasser. Durch chemische Prozesse wird der Kalkstein aufgelöst. So entstehen über die Jahrtausende immer neue und größere Schächte und Gangsysteme. Manchmal fließen sogar ganze Flüsse tief unter der Erde. Welche Wege das Wasser nimmt, ist oft nicht klar. Expertinnen und Experten arbeiten daran, dieses verborgene Nass für die Menschen (die unter der Trockenheit leiden) nutzbar zu machen. Rund 270 Höhlen sind in den letzten 25 Jahren im Norden Vietnams entdeckt und erschlossen worden. Die Bilanz ist ernüchternd – Wasser tritt selten an die Oberfläche. Wenn doch, fliest es meist tief unten in Tälern und Schluchten, für die Menschen schwer erreichbar. Lediglich in der Stadt der Region gibt es eine zentrale, aber dennoch unzureichende Wasserversorgung. Hier hat ein Team aus Deutschland gemeinsam mit den Vietnamesen eine Wasserförderanlage gebaut. Das Wasser aus den Höhlen fließt zu einer Pumpstation. Ohne externe Stromversorgung oder Dieselaggregat wird es von da aus über Turbinen Hunderte von Meter befördert. Allein durch Wasserkraft.

ZDF/Terra X/R. Marel/I. Gesang/SpiegelTV/Jochen Schmidt

In unzähligen Spalten und Löchern der Karstlandschaften versickert Wasser. Welche Wege es nimmt, ist oft nicht klar. Rund 270 Höhlen sind im Norden Vietnams entdeckt und erschlossen worden. Doch das Wasser tritt nur selten an die Oberfläche.


Was wäre, wenn es den Mond nicht gäbe?

Was wäre, wenn es den Mond nicht gäbe? Ohne Mond gäbe es keine Jahreszeiten. Die Erdachse ist im Verhältnis zur scheinbaren Sonnen-Umlaufbahn um 23,5 Grad geneigt. Ohne die stabilisierende Wirkung des Mondes wäre diese Neigung sehr instabil, und die Jahreszeiten könnten ausbleiben. Ohne Mond wären die Tage kürzer. Eine Erdumdrehung würde nur sechs bis zwölf Stunden dauern. Und ein Jahr hätte etwa 1000 Tage. Ohne Mond gäbe es kaum Ebbe und Flut. Der Mond beeinflusst ganz wesentlich die Gezeiten. Ebbe und Flut würden ohne ihn auf etwa 1/3 schrumpfen. Ohne Mond gäbe es weniger Licht in der Nacht. Viele nachtaktive Raubtiere nutzen für die Jagd das Mondlicht. Ohne den Mond würden einige wohl aussterben.

ZDF/Terra X/Malte Jessl/Jochen Rall/Maximilian Mohr

Ohne Mond gäbe es keine Jahreszeiten, die Tage wären kürzer, und es gäbe kaum Ebbe und Flut. Und: Einige nachtaktive Raubtiere würden wohl aussterben.


Darum schlägt der Blitz in Bäume ein

Bei starken Aufwinden innerhalb einer Gewitterwolke reiben Wassertröpfchen und kleine Eiskristalle aneinander. Dabei laden sich die Tröpfchen positiv, die feinen Kristalle negativ auf. Die Tröpfchen sinken ab. Dadurch trennen sich die positiven von den negativen Ladungen. Die entstehende Spannung erreicht einige Millionen Volt. Jetzt halten sich hauptsächlich negative Ladungen in den unteren Wolkenschichten auf. Das bewirkt eine zunehmend positive Aufladung der Erdoberfläche. Ein elektrisches Feld entsteht. Irgendwann ist die Spannung so stark, dass sich die Ladungen von Wolke und Erdoberfläche ausgleichen wollen. Die Anbahnung des Ladungsaustausches ist kompliziert. Schließlich bildet sich ein Ladungskanal. Durch ihn kann später der Blitzstrom fließen. Nähert sich der Kanal der Erdoberfläche, verstärkt sich ihre positive Ladung. An Stellen, die der Ladungsschlauch gut erreicht, ist die Spannung besonders hoch. Zum Beispiel an einem hohen Baum. Trifft der negative Ladungsschlauch dort auf eine positive Ladung, steht die Verbindung zwischen Wolke und Erde: Der Blitzstrom kann schlagartig fließen.

ZDF/3sat/nano/Autorenkombinat/Josephine Blume, Holger Barthel, Ingo Schwarz /Wiebke Müller /Maximilian Heß

Die entstehende elektrische Spannung bei einem Gewitter erreicht einige Millionen Volt. Aus den überwiegend negativ geladenen unteren Wolkenschichten schießen die Blitze durch Ladungschläuche auf die positiv geladene Erdoberfläche.


Warum knirscht Schnee?

Frischer Schnee besteht zu etwa 90 Prozent aus Luft. Denn eine Schneeflocke ist eine Ansammlung von kleinen Eiskristallen, die lose und ungeordnet an und aufeinanderhängen. Dazwischen bilden sich viele Hohlräume. Jedes Eiskristall ist individuell und hat immer eine 6-strahlige symmetrische Grundform.  Von jedem Strahl gehen wieder kleine Äste ab und so weiter. Der Schnee, über den wir laufen, enthält unzählige von diesen Miniatur-Eisästchen. Sie zerbrechen, wenn wir auf sie treten. Jedes Ästchen ist zwar mikroskopisch klein, wenn aber Millionen davon brechen, entsteht das typische knirschende Geräusch. Weil im Neuschnee die Kristalläste noch intakt sind, macht frischer Schnee besonders viel Krach. Auch die Temperatur spielt eine Rolle: Je wärmer es wird, umso beweglicher werden die Eiskristalle. Bei Temperaturen um den Gefrierpunkt können sie sich noch verbiegen, ohne zu brechen.

ZDF/3sat/nano/Autorenkombinat/Josephine Blume, Holger Barthel, Ingo Schwarz /Florian Lemmel/Maximilian Heß

Eine Schneeflocke ist eine Ansammlung von kleinen Eiskristallen mit Hohlräumen. Die Kristalle bilden Miniatur-Eisästchen. Der Schnee, über den wir laufen, enthält unzählige davon. Sie zerbrechen, wenn wir auf sie treten.


Wie kommt es zur Haloerscheinung?

Wenn Eiskristalle in großer Höhe in sogenannten Zirruswolken vorhanden sind, wird das Sonnenlicht beim Eindringen in die prismenförmigen Eiskristalle gebrochen. Erst nach vielfacher Reflektion im Inneren der Eiskristalle tritt es wieder aus. Aber nur bei einem Austrittswinkel von 22 Grad ist ein klassischer Halo zu sehen. Durch die Brechung des Lichts entsteht die manchmal sichtbare Aufspaltung der Farben. Es kommt zur Haloerscheinung.

ZDF/Terra Xpress/Autorenkombinat/Birthe Heer/Sebastian Kerz/Tobias Schönke/Maximilian Heß

Wenn Eiskristalle in großer Höhe in sogenannten Zirruswolken das Sonnenlicht brechen, kommt es zur Haloerscheinung. Aber nur bei einem Austrittswinkel von 22 Grad ist ein klassischer Halo zu sehen.


So entsteht ein Hurrikan

Ein Hurrikan entsteht erst, wenn das Meer mindestens 26 Grad warm ist. Dann bauen die Stürme ihre zerstörerische Kraft auf. Gewaltige Wassermengen verdunsten und steigen spiralförmig in die Höhe. Die abgekühlte Luft sinkt vor allem im Zentrum wieder ab. Ständig wird neue warme Luft nach oben gesogen. Während es im Auge des Hurrikans fast windstill ist, kreisen rundherum Tropenstürme mit Geschwindigkeiten bis zu 300 Stundenkilometern.

ZDF/Terra X/R. Marel/S. Hillmann/C. Gerisch/A. Kindler/SpiegelTV/Maximilian Mohr

Ein Hurrikan entsteht erst, wenn das Meer mindestens 26 Grad warm ist. Dann bauen die Stürme ihre zerstörerische Kraft auf. Während es im Auge des Hurrikans fast windstill ist, kreisen rundherum Tropenstürme mit Geschwindigkeiten bis zu 300 km/h.


Das ist das Besondere am Aprilwetter

Im April sind die Temperaturgegensätze zwischen Nord und Süd am größten. Von den Tropen bis zum Mittelmeer ist es bereits warm. Meere und Polargebiete sind noch sehr kalt. Durch die aufeinandertreffenden Luftmassen bilden sich Tiefdruckgebiete. Je nachdem wie diese über Mitteleuropa ziehen, ist es bei uns warm oder kalt. Hinzu kommt: Die Sonne scheint wieder länger. Sie ist so stark, dass sie die Landmassen erwärmt. Die warme Luft steigt auf und trifft in großer Höhe auf kalte Polarluft. Die Feuchtigkeit der Warmluft kondensiert. Es bilden sich Wolken, die sich wegen der Temperaturdifferenz besonders nach oben erstrecken. Die Folge: heftige, kurze Niederschläge, Regen, Hagel oder Schnee – inklusive Gewitter.

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Im April sind die Temperaturgegensätze zwischen Nord und Süd am größten. Warme Luft steigt auf und trifft in großer Höhe auf kalte Polarluft. Heftige, kurze Niederschläge, Hagel oder Schnee und Gewitter sind die Folge.


Wasserkreislauf im Regenwald


Temperaturen in der Wüste

In der Wüste gibt es nur ganz selten Wolken am Himmel, weil es am Boden kaum Wasser gibt, das verdunsten kann. Tagsüber scheint die Sonne also ungehindert auf den Wüstensand. Da die einzelnen Sandkörner die Sonnenstrahlen reflektieren, heizt sich NUR die Oberfläche des Bodens auf. Zudem kann der Sand die Hitze nicht lange speichern und gibt sie schnell wieder an die Umgebung ab. Und da auch nachts keine Wolken am Himmel sind, die die Wärme in Erdnähe halten würden, entweicht diese ungehindert nach oben mit der Folge, dass die Temperatur extrem abnimmt. Dadurch kann es in Wüsten zu sehr großen Temperaturschwankungen kommen.

ZDF/Tivi/1, 2 oder 3/Franziska Diesbach/Christian Jung/Christoph Söhngen/Maximilian Heß

Tagsüber scheint die Sonne ungehindert auf den Wüstensand, und nachts sind keine Wolken am Himmel, die die Wärme in Erdnähe halten. Dadurch kann es zu sehr großen Temperaturschwankungen kommen.


Lebensfeindlicher Superkontinent

Die Erde sah nicht immer aus wie heute. Auch die aktuelle Lage der Kontinente wird sich durch die Kontinentalverschiebung weiter verändern. In den nächsten 250 Millionen Jahren wird sich die Landfläche zu einem neuen Superkontinent zusammenballen: „Pangaea Ultima“. Ein Forschungsteam hat 2023 die klimatischen Bedingungen auf diesem Superkontinent berechnet. Diese sehen für den Menschen und andere Säugetiere nicht gut aus. Auf der gigantischen Landfläche würden Temperaturen zwischen 40 und 50 Grad Celsius herrschen – eine lebensfeindliche Umgebung ohne Nahrungs- und Wasserquellen. Nur zwischen acht und 16 Prozent der Landfläche wären für Säugetiere bewohnbar. Entschieden zu wenig für mehr als 5400 Säugetier-Arten. Die Folge wäre das nächste Massenaussterben. Ähnlich wie vor 66 Millionen Jahren, als die Dinosaurier von der Erde verschwanden. Aber das wird erst in unvorstellbar weit entfernter Zukunft passieren.

ZDF/Terra X/Malte Jessl/Anna Lena/Maximilian Heß

In den nächsten 250 Millionen Jahren wird sich die Landfläche zu einem neuen Superkontinent zusammenballen. Doch die klimatischen Bedingungen sehen für den Menschen und andere Säugetiere nicht gut aus.


Hawaiis Inseln

Mitten im Pazifik, rund 3700 Kilometer vom nordamerikanischen Festland entfernt, liegen die Hawaii-Inseln. Sie sind Teil des polynesischen Kulturraums und der Inselwelt Ozeaniens. Politisch gehören sie - seit der Annexion 1898 - zu den USA. Von den insgesamt rund 137 Inseln und Atollen sind nur die acht größten erschlossen. Dazu gehören Kauai, Oahu, Molokai, Maui, und die Insel Hawaii, Big Island genannt. Die Hawaii-Inseln sind aus dem Meer ragende Gipfel einer über 6000 Kilometer langen Unterwasser-Bergkette, entstanden durch den Hotspot-Vulkanismus. An einer besonders dünnen Stelle im Erdmantel steigt heißes Magma säulenartig nach oben und schmilzt die Erdkruste auf. Die Pazifische Platte bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von circa acht Zentimetern pro Jahr. Deshalb verlagern sich neue Vulkaninseln Richtung Westen. Sind sie von der Magmaquelle abgeschnitten, beginnt ein neuer Inselvulkan zu wachsen. Größte und jüngste der Inseln ist Big Island. Auf den Haupt-Inseln Hawaiis leben insgesamt rund 1,4 Millionen Menschen. Die meisten davon auf Oahu mit der Hauptstadt Honolulu. Besiedelt wurden die Inseln von Polynesiern, die vermutlich etwa 300 nach Christus von den Marquesas-Inseln kommend auf Hawaii landeten. Eine zweite Besiedlungswelle folgte etwa im 11. Jahrhundert von Tahiti aus. Bis heute bleibt rätselhaft, warum die Polynesier mit ihren Booten rund 3500 Kilometer über das offene Meer zurücklegten. Hawaii ist ganzjährig mit angenehmen Temperaturen gesegnet. Dafür sorgen Passatwinde, die auf ihrem Weg über den Pazifik Feuchtigkeit sammeln. Die Winde treffen auf die Nordosthänge der Inseln und werden durch die Berge aufwärts gedrängt, wo die Feuchtigkeit zu Wolken kondensiert, als Regen nieder geht und für eine üppige Vegetation sorgt. Die südwestlichen Küstenbereiche sind vorwiegend sonnig und trocken. Die Winde trugen auch neues Leben nach Hawaii. Aber nur etwa alle 100.000 Jahre landete ein „neuer“ Pflanzensamen auf den isolierten Inseln und schaffte es, sich zu etablieren. So entstanden über Millionen von Jahren einzigartige Ökosysteme.

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Sie liegen mitten im Pazifik und sind Teil des polynesischen Kulturraums und der Inselwelt Ozeaniens. Politisch gehören sie zu den USA. Von den insgesamt rund 137 Inseln und Atollen sind nur die acht größten erschlossen.


Erdkrümmung erklärt

Auf der Landkarte sehen die 47 Kilometer Entfernung zwischen Bregenz und Konstanz wie eine flache Linie aus. Über den See müsste man eigentlich das andere Ufer sehen können. Da die Erde aber eine Kugel ist, verläuft die Linie tatsächlich auf der gekrümmten Erdoberfläche und ist gebogen. Die Erdkrümmung liegt wie ein fast 42 Meter hoher Hügel zwischen den beiden Städten. Ein 1,80 Meter großer Mensch kann rund fünf Kilometer weit schauen. Alles, was weiter entfernt ist, liegt schon hinter der Erdkrümmung.

ZDF/Tivi/1,2 oder 3/Sabine Müller/Christoph Söhngen

Auf der Landkarte sieht die Entfernung zwischen Bregenz und Konstanz wie eine flache Linie aus. Über den See müsste man eigentlich das andere Ufer sehen können. Da die Erde aber eine Kugel ist, ist die Linie gebogen.


So entsteht ein Erdbeben

Erdbeben entstehen, weil die Erdoberfläche nach dem Prinzip der Plattentektonik in Bewegung ist. Die oberste Schicht der Erdkugel, die Erdkruste, besteht nämlich nicht aus einer geschlossenen Schale, sondern aus unterschiedlich großen Gesteinsplatten. Die Platten liegen einer flüssigen Gesteinsschicht auf und sind in ständiger Bewegung - wie Eisschollen auf dem Wasser. Man unterscheidet sieben große und viele kleinere Platten. Die Platten bewegen sich aneinander vorbei, voneinander weg oder aufeinander zu, wobei sie sich auch übereinander schieben können. Dabei können sie sich verhaken und eine enorme Spannung in der Erdkruste aufbauen. Durch die anhaltende drückende Bewegung der beiden Platten nimmt die Spannung immer mehr zu. Wird die Spannung zu groß, löst sie sich ruckartig, die Platten rutschen weiter und bewegen sich wieder frei. Auf der Erdoberfläche nehmen wir diesen Vorgang als Erdbeben wahr. Das geschieht auch bei uns in Europa. In Island driften zum Beispiel die Nordamerikanische Platte und die Eurasische Platte Jahr für Jahr wenige Millimeter auseinander. Im Mittelmeerraum schiebt sich die Afrikanische Platte gegen die Eurasische Platte. An den Plattengrenzen bebt dabei täglich die Erde. Die meisten Erdbeben sind allerdings so leicht, dass sie für uns nicht spürbar sind. Starke Beben sind jedoch eine große Gefahr. Menschen können verletzt und ganze Städte zerstört werden. Davon betroffen sind besonders die Länder, die über einer Plattengrenze liegen. Im Mittelmeerraum sind das vor allem Italien, die Türkei sowie Griechenland und Kroatien.

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Die Gesteinsplatten der Erdkruste sind ständig in Bewegung. Sie können sich verhaken und eine enorme Spannung aufbauen. Löst sich diese ruckartig, rutschen die Platten weiter. Die Erde bebt.


Die Entstehung der Anden

Seit über 100 Millionen Jahren zwingt die Drift der Kontinente die ozeanische Erdplatte im Westen Südamerikas zum Abtauchen. Es entstehen gewaltige Spannungen. Teils entladen diese sich durch Vulkane, doch vor allem türmen sie die längste Gebirgskette der Welt auf: die Anden.

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Seit über 100 Millionen Jahren zwingt die Drift der Kontinente die ozeanische Erdplatte im Westen Südamerikas zum Abtauchen. Es entstehen gewaltige Spannungen. Sie türmen die längste Gebirgskette der Welt auf: die Anden.


So entstanden Höhlen in der Karibik

Aufgereiht wie eine Perlenkette spannen die rund 7000 karibischen Inseln einen weiten Bogen zwischen Süd- und Nordamerika. Die Kleinen Antillen bilden den östlichen Rand. Die Großen Antillen schließen sich an mit Puerto Rico, der Dominikanischen Republik, Haiti, Jamaika und Kuba. Nördlich davon liegen die Bahamas. Die Vergletscherung während der Eiszeiten ließ den Meeresspiegel weltweit um bis zu 130 Meter sinken. Weite Teile der Riffplattformen aus Kalkstein, die den Untergrund der Bahamas bilden, fielen trocken. Durch Risse drang Regen ein und löste den Kalk auf, weitverzweigte Karsthöhlen entstanden. Eingestürzte Höhlendecken bilden die charakteristischen runden Löcher. Gegen Ende der letzten Eiszeit stieg der Meeresspiegel wieder an und flutete die Höhlen.

Vergletscherung während der Eiszeiten ließ den Meeresspiegel sinken. Teile der Riffplattformen aus Kalkstein, die den Untergrund der Bahamas bilden, fielen trocken. Durch Risse drang Regen ein und löste den Kalk auf, weitverzweigte Karsthöhlen entstanden.


Was ist die Wallace-Linie?

In der Insel-Welt Südostasiens scheinen die Tierwelten eigenartig getrennt. Im Süd-Osten leben exotische Vögel, Baumkängurus und andere Beuteltiere wie in Australien. Im Nord-Westen hingegen asiatische Tiere wie Affen, Elefanten und Tiger. Wie kam es zu dieser Trennung? Im 19. Jahrhundert hatte der Naturkundler Alfred Russel Wallace eine Theorie: Der Meeresspiegel war hier einst niedriger, die Inseln über Landbrücken verbunden. Dazwischen blieb jedoch eine Wassergrenze, die die Tiere nicht überqueren konnten. Als der Meeresspiegel wieder stieg, blieb diese Trennlinie bestehen. Sie wurde zu Ehren des Forschers „Wallace-Linie“ genannt. Wallace‘ Erklärung war genial, jedoch nicht ganz richtig. Heute wissen wir: Vor 50 Millionen Jahren lag zwischen Australien und Asien ein riesiger Ozean. Erst durch die Drift der Kontinentalplatten kamen die beiden Welten näher zueinander. Die geologischen Kräfte verformten Land und Ozeanboden. Inseln tauchten auf und verschwanden wieder. Die Tiere nutzten sie wie Trittsteine. Aber entlang der Wallace Linie gab es immer eine Grenze: tiefe Ozeangräben und starke Strömungen.

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In der Insel-Welt Südostasiens scheinen die Tierwelten eigenartig getrennt. Wie kam es dazu? Im 19. Jahrhundert hatte der Naturkundler Alfred Russel Wallace eine Theorie.


Vulkanismus in den Anden

Die Vulkane der Anden sind besonders explosiv. Die ozeanische Platte, die unter die kontinentale südamerikanische Platte abtaucht, enthält viel Wasser. Im glühenden Magma verdampft das Wasser, hoher Druck entsteht. Die Erdkruste in dieser Region der Welt misst bis zu 70 Kilometer und ist so dick wie nirgendwo sonst. Das Magma braucht manchmal Jahrtausende, um aufzusteigen. Immer mehr Druck baut sich auf, der sich an der Erdoberfläche in gewaltigen Vulkanen entlädt.

ZDF/Terra X/Sabine Armsen/Albrecht M.Wendlandt

Die Vulkane der Anden sind besonders explosiv. Die ozeanische Platte, die unter die kontinentale abtaucht, enthält viel Wasser. Im glühenden Magma verdampft das Wasser. Hoher Druck entsteht, der sich an der Erdoberfläche in gewaltigen Vulkanen entlädt.


Geologisches Pulverfass Karibik

Die Karibik ist ein geologisches Pulverfass. In der Region treffen mehrere Erdplatten aufeinander. Am östlichen Rand schieben sich mit etwa zwei Zentimeter pro Jahr Teile der Nord- und der Südamerikanischen Platte unter die Karibische. Im Bereich dieser Subduktionszone entstanden die Vulkaninseln der Kleinen Antillen. Noch heute sind 16 Vulkane über einen langen Zeitraum immer wieder aktiv.

Am östlichen Rand der Region schieben sich mit etwa zwei Zentimeter pro Jahr Teile der Nord- und der Südamerikanischen Platte unter die Karibische. Noch heute sind 16 Vulkane über einen langen Zeitraum immer wieder aktiv.


Wie entstehen Wendekreiswüsten?

Am Äquator steigt feuchtwarme Luft auf. Wenn sie abkühlt, kondensiert die Feuchtigkeit zu Wolken - es regnet. Daher ist die Höhenluft kühl und trocken. Dort wo sie wieder absinkt, erwärmt sich die Luft erneut und sorgt für extreme Trockenheit. Wendekreiswüsten entstehen.

Wenn am Äquator feuchtwarme Luft aufsteigt und abkühlt, kondensiert die Feuchtigkeit zu Wolken und es regnet. Sinkt sie wieder ab, erwärmt sich die Luft erneut und sorgt für extreme Trockenheit, Wendekreiswüsten entstehen.


Die Anden als Klimascheide

13.000 Kilometer von Deutschland entfernt, am südlichsten Zipfel des amerikanischen Kontinents liegt Patagonien. Die Anden teilen das Land in einen chilenischen und einen argentinischen Teil. Mit mehr als einer Million Quadratkilometer ist Patagonien rund dreimal so groß wie Deutschland. Ganz im Süden liegt Feuerland, getrennt vom Festland durch die Magellanstraße. Am Kap Hoorn treffen Pazifik und Atlantik aufeinander. Die patagonischen Anden sind eine extreme Klimascheide. Auf ihrem Weg über den Andenkamm regnen sich die feuchten Luftmassen vom Pazifik ab. Aus diesen jetzt niederschlagsarmen Luftmassen entwickeln sich an den Osthängen trockene und warme Fallwinde. Verstärkt wird dieser Effekt durch extreme Sonneneinstrahlung im Sommer. In der Pampa herrscht deshalb vorwiegend trockenes Klima. Sie bilden das landwirtschaftliche Kernland Argentiniens, in dem vor allem die Rinderzucht dominiert.

Am südlichsten Zipfel des amerikanischen Kontinents liegt Patagonien. Die Anden teilen das Land in einen chilenischen und einen argentinischen Teil. Die patagonischen Anden sind eine extreme Klimascheide.


Der nördliche Polarkreis

Wie eine magische Grenze spannt sich der nördliche Polarkreis um die Welt. Entlang des 66. Breitengrades verläuft die Linie, an der die Sonne am 21. Juni die ganze Nacht am Himmel steht und am 21. Dezember auch am Tag nicht über den Horizont steigt. Der Polarkreis berührt ganz unterschiedliche Länder und Regionen: Grönland, Island, Spitzbergen, die Lofoten, Russland. Aber auch Alaska und Kanada. Der Polarkreis umschließt die Polargebiete. Eine Welt aus Eis und Schnee. Die gewaltige Region innerhalb des Polarkreises ist eine wahre Schatzkammer: Gold, Nickel, Kupfer, Eisenerz und Diamanten. Es werden um den Nordpol herum aber auch große Vorkommen an Erdöl und Erdgas vermutet. Längst erheben die Anrainerstaaten Anspruch auf die Schätze unter dem Eis. Im Mittelpunkt des Streits steht der Lomonossowrücken. Jede Nation versucht den Beweis zu erbringen, dass dieser ozeanische Rücken ein Teil des jeweils eigenen Festlandsockels ist.

ZDF/Terra X/Spiegel TV Media/R.Hillmann/R.Marel/C.Gerisch/A.Kindler/Maximilian Mohr

Wie eine magische Grenze spannt sich der nördliche Polarkreis entlang des 66. Breitengrades um die Welt und berührt ganz unterschiedliche Länder und Regionen. Die gewaltige Region innerhalb des Polarkreises ist auch eine wahre Rohstoff-Schatzkammer.


Klimazonen in Vietnam

Meteorologen unterteilen Vietnam grob in drei Klimazonen. Im subtropischen Norden wird es bis zu 35 Grad warm. Hier regnet es fast sechs Monate im Jahr fast täglich. Im tropischen Süden prägt der Monsun das Wetter. Es wird bis zu 38 Grad heiß und von Mai bis Oktober auch sehr nass. Die Wetterscheide des Landes liegt am Hai Vân Pass. Hier regnet es heftig und sehr oft.

Meteorologen unterteilen Vietnam grob in drei Klimazonen. Den subtropischen Norden, den tropischen Süden und die Wetterscheide am Hai Vân Pass.


Wie entstehen Feuerwolken?

Bei großen, sehr heißen Buschfeuern und Waldbränden können sich gefährliche Feuerwolken bilden. Das Feuer erhitzt die Luft. Diese steigt auf, da warme Luft leichter als kalte ist. Je heißer die Luft, desto stärker ist der Aufwind. Er nimmt Rauchpartikel mit nach oben. An diese heftet sich Wasserdampf aus Pflanzen und Böden. Türmt sich der Wolkenmix über 5.000 Meter hoch auf, wird die Wetterlage gefährlich. In den kalten Schichten der Atmosphäre gefriert das Wasser zu Eis. Die Feuerwolke färbt sich weiß. Fachleute nennen dieses – erst wenig erforschte - Wetterphänomen Pyrocumulonimbus Wolke. Sie erzeugt Gewitter und extreme Stürme. Einschlagende Blitze entzünden neue Feuer. Es kommt zu Feuerstürmen durch den Kamineffekt der aufsteigenden Luft. Löscharbeiten sind jetzt nicht mehr möglich. Alle Menschen müssen das Gebiet verlassen.

ZDF/Terra X Web/Martin Schaaf/Maximilian Heß

Bei großen Waldbränden können sich Feuerwolken bilden. Das Feuer erhitzt die Luft. Der Aufwind nimmt Rauchpartikel mit nach oben. An diese heftet sich Wasserdampf aus Pflanzen und Böden. Türmt sich der Wolkenmix auf, wird die Wetterlage gefährlich.


Was ist ein Stromatolith?

Stromatolithen sind Kalkablagerungen von Kolonien aus Cyanobakterien. Die Steine können bis zu 3,5 Milliarden Jahre alt sein. Lange waren sie nur als Fossilien bekannt, bis 1956 vor der Westküste Australiens eine „lebende“ Kolonie Stromatolithen entdeckt wurde. Cyanobakterien bilden auf der Oberfläche eine Schleimschicht. Auf einer Quadratmeterfläche Biomatte konzentrieren sich bis zu drei Milliarden einzelne Mikroorganismen. Mit Hilfe von Licht stellen sie aus Kohlendioxid und Wasser Kohlenhydrate her. Dabei entsteht Kalk. So wächst der Stromatolith für das bloße Auge unsichtbar, um maximal einen Zentimeter in circa 30 Jahren. Gebilde von einem Meter Höhe sind somit knapp 3000 Jahre alt. Im Hamelin Pool haben sie im flachen Wasser überlebt, dank des extrem hohen Salzgehaltes. Stromatolithen sind streng geschützt und zählen zum UNESCO-Weltnaturerbe.

ZDF/Terra X/Viking Film/Iris Gesang/Andreas Kieling, Frank Gutsche/Christian R.Timmann/Richard Sako, Boris Bürgel, Markus Tanz, John-Christian Kultzscher

Stromatolithen sind Kalkablagerungen. Die Steine können bis zu 3,5 Milliarden Jahre alt sein. Lange waren sie nur als Fossilien bekannt, bis 1956 vor der Westküste Australiens eine „lebende“ Kolonie Stromatolithen entdeckt wurde.


Woher kommt das Gold?

Woher kommt das Gold auf unserer Erde? Das Edelmetall spielt in fast allen Kulturen eine wichtige Rolle. Denn Gold überdauert wie kaum ein anderes Metall die Jahrtausende und zeigt auch dann kaum Spuren von Veränderung. Schätzungen gehen davon aus, dass bis heute weltweit knapp 200.000 Tonnen Gold geschürft wurden. Das ist extrem viel. Denn eigentlich müsste es für uns Menschen unerreichbar sein. Zumindest, wenn es nach einer der wissenschaftlichen Entstehungstheorien der Erde geht. Der zufolge entstanden die Planeten vereinfacht gesagt in grauer Vorzeit durch die Kollision von Milliarden kleiner Himmelskörper, wobei sich immer größere Klumpen formten. Das Element Gold - als ein Bestandteil im Baumaterial der Galaxien – sank aufgrund seiner hohen Dichte in den metallreichen Kern des Planeten. In der Folgezeit kam es immer wieder zu Zusammenstößen, wobei u.a. unser Mond entstand und die Erde ihre Masse vergrößerte. Schwere Elemente sammelten sich weiter im Kern. Nur wenn sie durch tektonische oder vulkanische Aktivität an die Oberfläche gelangen, haben wir darauf Zugriff. Aber woher stammen dann die relativ großen Mengen Gold, die bis heute gefördert und verarbeitet werden? Immerhin kommen weltweit jedes Jahr rund 3.300 Tonnen hinzu. Asteroiden gelten schon länger als fliegende Schatztruhen – und dass viel des in den erreichbaren Erdschichten vorhandenen Goldes kosmischen Ursprungs ist, gilt mittlerweile als erwiesen. 2017 haben Forscher die Spuren einer Kollision von zwei Stern-Leichen in den Tiefen des Universums nachgewiesen. Diese Neutronensterne waren zwar nicht besonders groß, aber sie besaßen eine extrem verdichtete Masse. Bei der Kollision entstand ein Blitz, ein sogenannter Gamma-Blitz, der nicht nur mehr Energie freisetzte als unsere Sonne in mehreren Milliarden Jahren, sondern eventuell auch jede Menge Gold. Das legen registrierte Lichtwellen und nahe. Wissenschaftler der NASA haben geschätzt, dass bei dieser Kollision so viel Gold freigesetzt worden sein könnte, dass sich daraus rund 200 Erden formen ließen. Die Inka sollen einst gesagt haben: Das Gold sei der Schweiß der Sonne. Und vielleicht lagen sie ja mit dieser Sternentheorie gar nicht so falsch.

ZDF/Terra X/Spiegel TV/Jens Nicolai/Oliver Roetz/Hauke Ketelsen/Richard Sako

Einer der wissenschaftlichen Entstehungstheorien der Erde zufolge entstanden die Planeten in grauer Vorzeit durch die Kollision von Milliarden kleiner Himmelskörper - mit dem Element Gold als ein Bestandteil im Baumaterial der Galaxien.


Wie entstanden Blue Holes?

Auf den Bahamas gibt es rund 1000 „Blue Holes“ (blaue Löcher), mehr als irgendwo sonst auf der Welt. Blue Holes sind Höhlensysteme, von Meerwasser geflutet. Die Höhlen liegen nicht nur am Meer, sondern auch im Inland, wie hier auf den Abaco-Inseln. Die urzeitlichen Höhlen entstanden vor tausenden von Jahren. Damals bildeten sich auch die Tropfsteine. Anhand der Abfolge der Tropfstein-Ablagerungen kann man Rückschlüsse auf das Klima vergangener Zeiten ziehen. Damit sind die „Blue Holes“ auf den Bahamas Archive der Erdgeschichte. Doch wie sind die geologischen Kostbarkeiten entstanden? Während der Eiszeit ließ die Vergletscherung den Meeresspiegel weltweit um bis zu 130 Meter sinken. Weite Teile der Riffplattformen aus Kalkstein, die den Untergrund der Bahamas bilden, fielen trocken. Durch Risse drang Regen ein und löste den Kalk auf, weitverzweigte Karsthöhlen entstanden. Eingestürzte Höhlendecken bildeten die charakteristischen runden Löcher.  Am Ende der letzten Eiszeit stieg der Meeresspiegel wieder an und flutete die Höhlen.

ZDF/Terra X/SPIEGEL TV/Christopher Gerisch/Tilman Remme/Reiner Bauer, Oliver Gurr/Oliver Roetz, Philipp Klein/Hauke Ketelsen/Richard Sako

Blue Holes sind Höhlensysteme, von Meerwasser geflutet. Wie sind die geologischen Kostbarkeiten vor tausenden von Jahren entstanden?


So entstanden Diamanten

Diamanten bestehen aus reinem kristallinen Kohlenstoff. Im Inneren der Erde verbanden sich die Kohlenstoff-Atome unter enormem Druck und hohen Temperaturen bis circa eintausendfünfhundert Grad zu einem festen, dreidimensionalen Kristallgitter und zum härtesten Stoff in der Natur. Diamanten sind meist transparent – doch manchmal entstehen seltene Varianten: Stickstoffatome färben die Diamanten zum Beispiel gelb, das chemische Element Bor färbt die Edelsteine blau. Forscher vermuten in rund 150 bis 300 Kilometern Tiefe noch gigantische Vorkommen. Nur durch explosionsartige Vulkanausbrüche, die sie schnell an die Erdoberfläche mitreißen, werden sie für uns Menschen zugänglich, eingebettet meist in Kimberlit-Gestein.

Im Inneren der Erde verbanden sich Kohlenstoff-Atome unter enormem Druck und hohen Temperaturen zu einem festen Kristall-Gitter und zum härtesten Stoff in der Natur.


Die Entstehung des Grundgesetzes

Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde Deutschland von den Siegermächten in vier Besatzungszonen aufgeteilt. Die drei Zonen im Westen wurden durch die USA, Frankreich und Großbritannien verwaltet, die Zone im Osten durch die ehemalige Sowjetunion. Während in der Sowjetischen Besatzungszone mit dem Aufbau eines sozialistischen Staates begonnen wurde, schlossen sich die westlichen Alliierten nach und nach zusammen, um den Wiederaufbau Westdeutschlands voranzutreiben. Ihr gemeinsames Ziel: Es sollte ein friedlicher und demokratischer Bundesstaat entstehen. Die westlichen Bundesländer bekamen im Juli 1948 den Auftrag, eine demokratische Verfassung zu entwerfen. Hierzu wählten die Parlamente der elf Länder den sogenannten Parlamentarischen Rat. Am 1. September 1948 fand im Museum Alexander König in Bonn die feierliche Eröffnung statt. Das Gremium aus 65 stimmberechtigten Abgeordneten verschiedener Parteien entschied, statt einer „Verfassung“ ein vorläufiges Grundgesetz zu entwerfen. Der neue Staat sollte provisorischen Charakter haben – bis zu einer künftigen Wiedervereinigung des Deutschen Volkes. Acht Monate arbeiteten die 61 Väter und vier Mütter des Grundgesetzes an ihrem Werk, mit dem Ziel, Deutschland eine rechtliche Grundlage für ein friedliches und gerechtes Leben aller zu geben. Am 8. Mai 1949 wurde das Grundgesetz in Bonn vom Parlamentarischen Rat mit 53 Ja-Stimmen gegen zwölf Nein-Stimmen verabschiedet. Auch die westlichen Besatzungsmächte stimmten zu. Unterzeichnet wurde das Grundgesetz am 23. Mai 1949 und trat mit Ablauf des Tages in Kraft. Die Bundesrepublik Deutschland war gegründet.

ZDF/Terra X/Ellen Haas/Anna-Lena Neidlinger/Maximilian Heß/Bundesarchiv: Welt im Film Nr.172/1948: B-86630 und Nr. 207/1949: 41524, Bundesrepublik Deutschland

Acht Monate dauerte die Ausarbeitung. Ziel: eine rechtliche Grundlage für ein friedliches und gerechtes Leben aller. Unterzeichnet wurde das Grundgesetz am 23. Mai 1949. Die Bundesrepublik Deutschland war gegründet.


Kleiderordnung im Mittelalter

Wer sich wie zu kleiden hatte, war im Mittelalter vorgeschrieben. Oberste Regel: "Anständig" sollte jeder aussehen, also dem eigenen Stand angemessen. Vorgeschrieben wurde vor allem, was nicht getragen werden dürfte: spitze Schnabelschuhe beispielsweise. Die waren dem Adel vorbehalten. Bei Frauen war alles Offenherzige und Figurbetonte verpönt. Juden wurden in fast ganz Europa verpflichtet, einen gelben spitzen Hut zu tragen. Eine unverhohlene Stigmatisierung. Der Bauer trug indes tagein, tagaus dasselbe Gewand: Kittel, Hose, Bundschuh, die immer wieder geflickt wurden.

ZDF/Terra X/G. Graffe/C. Moroni/Gruppe 5/Maximilian Heß

Wer sich wie zu kleiden hatte, war im Mittelalter vorgeschrieben. Oberste Regel: "Anständig" sollte jeder aussehen, also dem eigenen Stand angemessen. Doch vorgeschrieben wurde vor allem, was nicht getragen werden durfte.


Diese Ameisen bestimmen, wie Löwen jagen! Denn keine Art lebt für sich selbst - Lebewesen beeinflussen sich gegenseitig. So können auch die kleinsten Organismen große Effekte haben. Die ostafrikanische Flötenakazie lebt in einer Gemeinschaft mit Crematogaster-Ameisen. Der Baum bietet den Insekten in seinen angeschwollenen Stacheln Nektar und Lebensraum. Im Gegenzug verteidigen die Ameisen den Baum gegen blätterfressende Elefanten. Ein Biss in die empfindlichen Schleimhäute schreckt ab. Doch die invasive Dickkopfameise Pheidole megacephala stört diese Symbiose und frisst die nützlichen einheimischen Ameisen. Zudem verteidigt diese Art die Bäume nicht mehr gegen Elefanten. Die Folge: Es werden mehr Bäume abgefressen, und die Savanne wird offener. Das wiederum geht an den Löwen nicht spurlos vorbei: Sie haben weniger Verstecke, um ihrer Beute aufzulauern - und erbeuten auch weniger Zebras.

ZDF/Terra X/Malte Jessl/Martin Schaaf/Maximilian Heß

Ameisen bestimmen, wie Löwen jagen? Keine Art lebt für sich selbst - Lebewesen beeinflussen sich gegenseitig. Auch die kleinsten Organismen können große Effekte haben.


Haben Frösche im alten Ägypten eine besondere Rolle gespielt? In Gräbern fand man die Amphibien häufiger als Grabbeilage: Natürlich mumifiziert – denn im Mumifizieren waren Ägypter wahre Meister. Hier allerdings wurde ihnen die Arbeit abgenommen. Denn Frösche trocknen ganz ohne menschliches Tun aus – ohne Wasser können sie nicht überleben. Warum wurden aber ausgerechnet Frösche mit ins Jenseits geschickt? Die Antwort findet sich im ägyptischen Götterglauben. So wurde die Geburtsgöttin Heqet oft froschköpfig dargestellt – der Frosch also mit Fruchtbarkeit in Verbindung gebracht. Der Grund: Nil-Überschwemmungen locken besonders Frösche an. Der Ruf des Wassers, Leben zu erzeugen, kam dem Frosch somit zugute. Gott Ptah wiederum galt als ein mächtiger Schöpfergott. Inspiriert vom Lebenszyklus der Amphibien, die aus Eiern zu Kaulquappen und dann zu Fröschen heranwachsen, wurde ihm die schöpferische Kraft der Wiedergeburt im Wasser zugeschrieben. Auch waren Amulette in Froschform als Schmuck sehr beliebt.

ZDF/Terra X/Daniela Busch/Kerstin Kockler/Maximiian Heß

In Gräbern fand man die Amphibien häufiger als Grabbeilage. Warum wurden aber ausgerechnet Frösche mit ins Jenseits geschickt? Die Antwort findet sich im ägyptischen Götterglauben.


Was sich hinter der Zahl “pi” verbirgt, lässt sich an jedem runden Alltagsgegenstand erklären. Man misst zum Beispiel von einer Kaffeetasse zuerst den Umfang und dann den Durchmesser. Teilt man dann Umfang durch Durchmesser, erhält man ungefähr 3,14 – also pi. Pi ist das Verhältnis von Umfang zu Durchmesser eines Kreises. Dabei macht es keinen Unterschied, wie groß der Kreis ist – das Verhältnis bleibt immer gleich, es ist pi. Deshalb spricht man bei pi von einer Konstante. Erst mit pi konnten Umfang und Fläche eines Kreises berechnet werden. Jährlich wird im dritten Monat, am 14. Tag, also am 14. März, der weltweite „pi-Day“ gefeiert.“ Dazu gibt es einen runden Kuchen – auf englisch “pie” - und es wird eine Runde im Kreis gelaufen.

ZDF/Terra X/Bilderfest/Lena Paul/Dirk Hagen/Saba Bussmann/Jochen Schmidt


Für das menschliche Gleichgewicht ist ein Sinnesorgan im Innenohr verantwortlich: das Vestibular- oder Gleichgewichtsorgan. Das nur wenige Zentimeter große Organ liegt direkt neben der Hörschnecke und besteht aus zwei Teilen: den Bogengängen und den sogenannten Vorhofsäckchen, die alle mit einer zähen Flüssigkeit gefüllt sind. Die drei fast kreisrunden Bogengänge nehmen Drehungen des Kopfes wahr. Je ein Bogen ist für eine Richtung zuständig: Neigungen nach oben und unten, seitliche Drehungen und nach links und rechts. Am Ende jedes Bogengangs befindet sich die “Ampulle”. In einer dünnen Membran, hier rosa eingefärbt, sind die Sinneshärchen eingebettet: Bewegt sich der Kopf, bleibt die träge Flüssigkeit erst einmal still. Die Membran “reibt” also an der Flüssigkeit entlang und reizt die Sinneshärchen. In Gehirn treffen die Signale aus den einzelnen Bogengängen aufeinander und werden zu einem Bild zusammengesetzt. Ebenfalls wichtig für den Gleichgewichtssinn sind die Vorhofsäckchen. Sie funktionieren ähnlich wie die Bogengänge über Sinneshärchen und nehmen Beschleunigungen wahr.

ZDF/Terra X/Bilderfest/Paul Grumer/Fabian Brokmeier/Benjamin Calliari-Herzberg/Maximilian Heß

Für das menschliche Gleichgewicht ist ein Sinnesorgan im Innenohr verantwortlich. Es ist nur wenige Zentimeter groß, liegt direkt neben der Hörschnecke und besteht aus zwei Teilen: den Bogengängen und den sogenannten Vorhofsäckchen.


Wie bewegen sich Schnecken fort?

Schnecken werden in der Wissenschaft auch Gastropoden genannt, das heißt Bauchfüßer. Denn: Der Bauch der Schnecke ist zugleich ihr Fuß. Die Schnecke bewegt sich vorwärts, indem sie diesen breiten, flachen Fuß hinten etwas anhebt und ein Stück weiter vorne wieder aufsetzt. So entsteht eine wellenförmige Vorwärts-Bewegung. Von der Seite sieht man davon nichts, weil der Rand des Fußes immer fest am Boden bleibt. Aber dass Schnecken tatsächlich über Rasierklingen kriechen können, liegt an ihrem Schleim. Er schützt nicht nur den Schneckenkörper vor dem Austrocknen, sondern ist so etwas wie eine selbst gemachte Fahrbahn. Durch eine Drüse am Fuß scheidet die Schnecke den Schleim aus, der zum größten Teil aus Wasser besteht, daneben aber auch Zucker und Eiweiß enthält. Diese Mischung verleiht dem Schleim eine besondere Eigenschaft: Er kann seine Konsistenz verändern! Eigentlich ist er zäh und klebrig. So gibt er der Schnecke Halt, sogar auf senkrechten Flächen. Doch dort, wo die Schnecke bei ihrer wellenförmigen Kriechbewegung den Fuß gegen den Untergrund presst, wird der Schleim unter dem Druck flüssig. So kann die Schnecke auf ihrem Schleim voran gleiten - auch über scharfe Rasierklingen.

ZDF/Terra X/Bilderfest/Tillman Graach/Ariel Sages/Kilian Vogl/Saba Bussmann/Moritz Frisch

Der Bauch der Schnecke ist zugleich ihr Fuß. Sie bewegt sich vorwärts, indem sie den breiten, flachen Fuß hinten etwas anhebt und ein Stück weiter vorne wieder aufsetzt. So entsteht eine wellenförmige Vorwärts-Bewegung.


Lehnswesen im Mittelalter

Die Ständegesellschaft im Mittelalter beruhte auf dem sogenannten Lehnswesen. Lehen kommt von Leihen. Denn der Lehnsherr verlieh sein Land. Der Lehnsmann versprach dafür Gefolgschaft. Oberster Lehnsherr war der König. An zweiter Stelle standen die Herzöge, Grafen und Bischöfe. Darunter folgte der niedere Adel: Edelfreie und Äbte. Am unteren Rand der Gesellschaft standen die Bauern. Und die Ritter? Auch sie hatten einen Platz in der berühmten Lehnspyramide – als Teil des niederen Adels.

Die Ständegesellschaft im Mittelalter beruhte auf dem sogenannten Lehnswesen. Der Lehnsherr verlieh sein Land. Der Lehnsmann versprach dafür Gefolgschaft. Die berühmte Lehnspyramide zeigt die Hierarchien.


Was verraten Baumringe?

Wie entstehen die Jahresringe von Bäumen? Und was erzählen sie uns über die Vergangenheit? Jedes Jahr bildet ein Baum eine neue Wachstumsschicht. Deshalb gilt: Je mehr Ringe der Baum hat, desto älter ist er. Grund dafür sind die Jahreszeiten. Im Frühjahr wächst der Baum am schnellsten. In dieser Zeit bildet er die helle Schicht eines Rings. Im Herbst wächst er langsamer – die dunkle Schicht entsteht. Im Winter ist es zu kalt. Deshalb ist eine Wachstumspause angesagt. Das ist aber noch nicht alles: Denn die Ringe verraten uns noch mehr als nur das Alter eines Baumes. Sie sind auch ein Archiv für die Bedingungen unter denen er gewachsen ist. Wenn der Baum in einem Jahr genug Licht, Wasser und Nährstoffe bekommt und günstige Temperaturen herrschen, wächst er schneller. Dann bildet er mehr Holz – also einen breiteren Ring. Es kann aber auch sein, dass der Baum beim Wachstum gestört wird. Zum Beispiel, wenn es zu wenig regnet und sehr heiß ist. Dann bildet er nur einen schmalen Ring. Durch die Abfolge der Ringe kann man deshalb das Alter von Holz exakt bestimmen – sogar Jahrhunderte nachdem ein Baum gefällt wurde. Und man kann genau sagen, wann der Baum gelebt hat und in welchem Jahr er gefällt wurde. So lässt sich auch das Alter historischer Gebäude bestimmen. Dafür untersucht man die Jahresringe der Holzbalken, mit denen das Gebäude gebaut wurde.

ZDF/TerraX/Leon Altfeld/Julia Bruch/Maximilian Heß


Wann tritt der klinische Tod ein?

Beim sogenannten „klinischen Tod“ bleibt das Herz stehen. Die Atmung fällt aus. Nach sieben Sekunden kommt es zur Bewusstlosigkeit. Das Herz pumpt das Blut nicht mehr richtig in die Blutgefäße. Die 100 Billionen Zellen im Körper sind aber noch lebendig, sie werden allerdings nun nicht mehr ausreichend mit Sauerstoff versorgt. Im Gehirn entstehen nach drei bis fünf Minuten bleibende Schäden. Wird rechtzeitig reanimiert, kann der Prozess umgekehrt werden, und der Mensch überlebt. Bleibt allerdings die Sauerstoffversorgung aus, sterben die Zellen im Gehirn nach zehn Minuten endgültig. Der Hirntod tritt ein. Alle Gehirnfunktionen sind erloschen. Ein Zurückkommen ist nicht mehr möglich.

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Beim sogenannten klinischen Tod bleibt das Herz stehen. Die Atmung fällt aus. Die Zellen im Körper werden nicht mehr ausreichend mit Sauerstoff versorgt. Bleibt die Sauerstoffversorgung aus, sterben die Zellen im Gehirn nach zehn Minuten endgültig.


Wie kann man Temperatur definieren?

Alle Stoffe bestehen aus kleinsten Teilchen, den Atomen und Molekülen. Sie sind ständig in Bewegung. Die Temperatur ist ein Ausdruck davon, wie heftig sie sich bewegen. Also je schneller, desto wärmer und umgekehrt – bis hin zum absoluten Nullpunkt, dem kompletten Stillstand. Um die Temperatur zu definieren, gibt es verschiedene Einteilungen: Die Celsius-Skala ist zwar die geläufigste, aber in der Physik nutzen Forschende häufig die Kelvin-Skala – deren Grundlage der absolute Nullpunkt ist. An diesem – nur theoretisch erreichbaren – Punkt kommen alle Teilchen zum Stillstand, kälter geht es nicht: Hier herrschen 0 Kelvin. Im Gegensatz zur Celsius-Skala gibt es keine negativen Kelvin-Werte. Deshalb ist für die Temperatur auch Kelvin die international anerkannte Basiseinheit, kurz SI-Einheit – und nicht Grad Celsius. Die Unterschiede zwischen “einem Grad” sind bei Celsius und Kelvin gleich, die beiden Skalen sind nur verschoben: 0 Kelvin entsprechen etwa -273°C.

ZDF/TerraX plus/Bilderfest/Paul Grumer/Moritz Krause/Maximilian Rügamer/Maximilian Heß

Atome und Moleküle sind ständig in Bewegung. Die Temperatur ist ein Ausdruck davon, wie heftig sie sich bewegen. Je schneller, desto wärmer und umgekehrt – bis zum kompletten Stillstand. Um die Temperatur zu definieren, gibt es verschiedene Einteilungen.